Modelul inovator de inimă umană, o speranță în lupta împotriva fibrilației atriale
Fibrilația atrială, cunoscută ca fiind una dintre cele mai răspândite tulburări de ritm cardiac, afectează milioane de oameni la nivel global. Deși cercetările în domeniu au stagnat timp de peste 30 de ani, un nou studiu realizat de o echipă de cercetători de la Michigan State University ar putea deschide calea către soluții terapeutice inovatoare. Aceștia au creat un model inedit de inimă umană în miniatură, capabil să simuleze această afecțiune.
Echipa de cercetători a reușit să dezvolte organoizi cardiaci de dimensiunea unui bob de linte, care pot fi adaptați pentru a imita fibrilația atrială. Această formă de aritmie este caracterizată prin bătăi neregulate și uneori rapide ale inimii. Organoizii reproduc cu succes funcționalitatea țesutului cardiac uman, având un ritm atât de puternic încât poate fi observat cu ochiul liber.
Cercetările au început acum cinci ani, când specialiștii au folosit celule stem umane donate pentru a crea organoizi care includ structuri asemănătoare camerelor inimii, dar și rețele complete de vase de sânge. O etapă semnificativă a fost integrarea celulelor sistemului imunitar, cunoscute sub numele de macrofage. Aceste celule joacă un rol crucial în dezvoltarea corectă a țesutului cardiac, iar prin inducerea inflamației în organoizi, cercetătorii au reușit să obțină un ritm cardiac neregulat, asemănător fibrilației atriale.
Rezultatele studiului, publicate recent în revista „Cell Stem Cell”, demonstrează că introducerea moleculelor inflamatorii a provocat bătăi neregulate ale inimii, iar administrarea ulterioară a unui medicament antiinflamator a dus la normalizarea parțială a ritmului cardiac. Acest model oferă pentru prima dată cercetătorilor ocazia de a studia țesutul cardiac uman viu, un aspect imposibil de realizat anterior.
De-a lungul ultimelor decenii, dezvoltarea de medicamente noi pentru fibrilația atrială a progresat lent, iar animale de laborator utilizate până acum nu replicau fidel boala umană. Terapiile disponibile se concentrează adesea pe controlul simptomelor, fără a aborda cauza principală a afecțiunii.
Noul model de organoid cardiac le va permite cercetătorilor să analizeze efectele inflamației asupra ritmului cardiac și să testeze potențiale terapii într-un mediu care reflectă condițiile reale. Studiul a evidențiat, de asemenea, faptul că celulele imunității înnăscute contribuie la reglarea dezvoltării și a ritmului cardiac, ceea ce ar putea oferi informații valoroase privind tulburările cardiace congenitale, cele mai frecvente malformații prezente la naștere.
Pe lângă toate acestea, cercetătorii au realizat și îmbătrânirea organoizilor, expunându-i la inflamația asociată fibrilației atriale. Aceasta le permite să devină mai asemănători inimilor adulte.
Tehnologia dezvoltată la Michigan State University se aliniază inițiativelor Institutelor Naționale de Sănătate din Statele Unite, care vizează modernizarea cercetării preclinice. Echipa de cercetători colaborează deja cu parteneri industriali pentru a evalua substanțe capabile să prevină apariția aritmiilor fără a afecta sănătatea inimii.
În perspectiva viitorului, obiectivul echipei este de a produce modele cardiace personalizate din celulele pacienților, iar în final, de a crea țesuturi cardiace ce ar putea fi utilizate în transplanturi. Autorii studiului sugerează că integrarea componentelor sistemului imunitar conferă acestor modele o apropiere mai mare de realitatea fiziologică umană decât orice variantă anterioară, deschizând astfel oportunități promițătoare pentru descoperirea de noi terapii.
În concluzie, acest tip de organoid ar putea accelera cercetarea și testarea de medicamente, facilitând colaborările cu industria farmaceutică și biotehnologică, pentru identificarea de soluții eficiente în combaterea fibrilației atriale. Colaborarea dintre cercetătorii Michigan State University, Corewell Health și Washington University demonstrează potențialul extraordinar al acestui model inovator.
