"اختراع يا كوتش".. قلبك على "شريحة مصغرة" تتنبأ بالأمراض

كشف علماء أمريكيون عن محاكاة لنسخ مصغرة للأعضاء البشرية، ومن بينها نموذج جديد لـ"قلب على شريحة" للاستفادة منه في استخدامات طبية.

يقول الفريق البحثي العامل على الشريحة، من مركز "Cedars-Sinai" الطبي في لوس أنجلوس، إنه سيكون لـ"شريحة القلب" دور مهم في اختبار سلامة علاجات السرطان، والتي ثبت أنها تخاطر بتلف القلب أثناء مكافحة الخلايا السرطانية.
 

تشمل التحسينات التي يعمل العلماء عليها، مقارنة بنماذج شرائح القلب السابقة، نضج الخلايا التي طورها الفريق من الخلايا الجذعية البشرية المحفزة (hiPSCs)، وقدرتها على النبض مثل قلب الإنسان إلى حد كبير، بحوالي 60 نبضة في الدقيقة.

تصميم شريحة القلب

وكتب الباحثون في ورقتهم المنشورة في مجلة “Lab on a Chip” إنه "في نهاية المطاف، قد تقلل الأنظمة المستندة إلى خلايا شريحة القلب والمعروفة علميا بـ (hiPSC)، من الاعتماد على النماذج الحيوانية التي تستخدم تقليديًا لاختبار تسمّم القلب قبل السريري للأدوية".
 

تم تصميم خلايا شريحة القلب "hiPSCs"، القادرة على التحول إلى أي نوع من الخلايا، لتصبح خلايا قلب وخلايا أوعية دموية قبل وضعها على مادة سيليكون مرنة تسمى “polydimethylsiloxane”.

جزء مهم من تصميم شريحة القلب هو القناتان المتوازيتان، اللتان تمكنان خلايا القلب (الخلايا العضلية القلبية) وخلايا الأوعية الدموية (الخلايا البطانية) من البقاء منفصلتين كما هي في جسم الإنسان بينما لا تزال قريبة بما يكفي للتفاعل.
 

محاكاة تدفق الدم

ومن خلال محاكاة تدفق الدم والحركات الميكانيكية للقلب استجابة لبعض العلاجات الدوائية، يمكن للعلماء التنبؤ بمشاكل السمية المحتملة التي يمكن أن تسبب عدم انتظام ضربات القلب أو موت الخلايا العضلية.

وأضاف الباحثون أن "منصة شرائح القلب التي طورناها تمكن من فحص عوامل العلاج الكيميائي التي يحتمل أن تكون سامة للقلب على أنواع متعددة من خلايا القلب والأوعية الدموية في نموذج ذي صلة من الناحية الفسيولوجية".

شريحة القلب

ظلت شريحة القلب تعمل لعدة أسابيع، مما أتاح الفرصة لإجراء تحقيقات طويلة المدى حول كيفية تأثير الأدوية والعوامل البيئية الأخرى على القلب.

وكتب الباحثون "تشير هذه النتائج إلى أنه يمكن استخدام رقائق القلب (شريحة القلب) لفحص سميّة الأدوية، وقد تكشف عن سميات محتملة لنوع معين من الخلايا استجابة للمركبات السامة للقلب".