Šiaurės vakarų medicinos mokslininkai sukūrė naują metodą, skirtą išmatuoti ir optimizuoti kultivuotų širdies raumens ląstelių brendimo procesą – metodą, kuris gali nustatyti ateities standartą bendram ląstelių modeliui atliekant mokslinius tyrimus. Ląstelių ataskaitos.
Žmogaus sukelti pluripotentinių kamieninių ląstelių kardiomiocitai (hiPSC-CM) yra kultivuoti širdies raumens ląstelių modeliai, plačiai naudojami įvairioms žmogaus širdies ligoms ir atsakams į eksperimentinius vaistus tirti. Tačiau naujai išauginti kardiomiocitai tiksliai neatspindi brandžių suaugusių žmonių širdies raumens ląstelių, o ankstesni brendimo matavimo metodai nebuvo dideli.
Ląstelių brandos skirtumai gali turėti įtakos įvairių eksperimentų ir tyrimų, atliktų naudojant ląsteles, rezultatams, todėl labai svarbu suprasti, kada ląstelės yra tinkamos, sakė farmakologijos docentas ir vyresnysis tyrimo autorius Paulas Burridge'as, Ph.D.
„HiPSC-CM modeliai visiškai neatitinka suaugusiųjų kardiomiocitų“, – sakė Burridge'as, kuris taip pat yra Šiaurės Vakarų universiteto Roberto H. Lurie išsamiojo vėžio centro narys.
„Yra daug būdų, kaip padaryti, kad šie kardiomiocitai būtų brandesni, tačiau visi šie metodai užima daug laiko ir ne visada suderinami su mūsų atliekamais tyrimais, todėl mums tikrai buvo įdomu, ką galėtume padaryti, kad šie kardiomiocitai atitiktų suaugusiųjų kardiomiocitų kiek įmanoma“.
Tyrimo metu Burridge'as ir jo bendradarbiai augino hiPSC-CM ir atliko didelio našumo tyrimus, kad išmatuotų ląstelių brendimą. Jie nustatė, kad keli veiksniai gali rodyti, kada ląstelės yra subrendusios, įskaitant genų ekspresiją, mitochondrijų funkciją ir elektrinį aktyvumą.
Remdamiesi šiuo atradimu, tyrėjai sukūrė ląstelinę terpę – junginių ir maistinių medžiagų derinius, skirtus kultūriniam ląstelių augimui palaikyti – ir optimizavo ją greitam širdies raumens ląstelių brendimui.
Naujasis matavimo metodas ir optimizuota ląstelių laikmena leis mokslininkams lengviau tirti žmogaus širdies ląsteles, sakė Burridge.
„Atrodo, kad IPS ląstelių kilmės kardiomiocitai yra vienas iš galingiausių IPS ląstelių technologijos pritaikymų vaistų tikrinimui“, – sakė Burridge. „Ląstelės iš esmės reprezentuoja paciento širdies ląsteles. Nesvarbu, ar domimės vaistų poveikiu, aritmija ar širdies nepakankamumu, norime turėti geriausius modelius. Čia mes pagerinome šio modelio tikslumą, nesukurdami tai sudėtingiau“.
Pasak jo, Burridge'as ir jo bendradarbiai ir toliau optimizuos modelį, kad jis kuo tiksliau atitiktų žmogaus širdies raumens ląsteles ir galbūt sumažintų gyvūnų modelių poreikį moksliniams tyrimams.
„Kuo geriau galime tai padaryti, tuo daugiau darbo bus galima atlikti naudojant šį ląstelių kultūros modelį, o ne su gyvūnų modeliais, tokiais kaip pelės, kaip tai buvo daroma anksčiau“, – sakė Burridge. „Pagerinus šio modelio kokybę, tai šiek tiek suartins mus.