طور علماء فى الولايات المتحدة أول نماذج صغيرة للقلب البشرى عاملة للمساعدة فى تحديد اضطرابات القلب فى المختبر، وتم إنشاء عضيات قلب الإنسان(hHOs)، التى تحتوى على غرف عاملة وأنسجة وعائية، باستخدام الخلايا الجذعية لتقليد"n utsوالبراغي" حول كيفية نمو قلب الجنين فى الرحم.
بدأتhOsالصغيرة، التى نما قطرها إلى حوالى 0.04 بوصة (1 ملم) بعد 15 يومًا فقط، فى عمر ستة أيام فقط، ويقول الباحثون أن قلوبهم الكروية الصغيرة هى "أكثر نماذج عضويات القلب والأوعية الدموية البشرية إخلاصًا" التى نمت فى المختبر حتى الآن.
ستساعد نماذج القلب البشرى المصغرة المصنوعة فى المختبر العلماء على فهم أفضل لكيفية تطور عيوب مثل أمراض القلب الخلقية، والتى تؤثر على 1 فى المائة من جميع المواليد الأحياء.
قال آيتور أغيرى، الأستاذ المساعد فى الهندسة الطبية الحيوية بجامعة ولاية ميتشيجان باستخدام عضيات القلب لدينا، يمكننا دراسة أصل أمراض القلب الخلقية وإيجاد طرق لإيقافها، تشكل هذه القلوب الصغيرة نماذج قوية بشكل لا يصدق لدراسة جميع أنواع اضطرابات القلب بدرجة من الدقة لم نشهدها من قبل".
أظهرتhOsتشابهًا كبيرًا جدًا مع قلوب الجنين البشرى، من الناحية الشكلية - من حيث البنية - وتعقيد نوع الخلية ولديها `` غرف داخلية معقدة ومترابطة''.
إن إحدى القضايا الرئيسية التى تواجه دراسة نمو قلب الجنين وعيوب القلب الخلقية هى الوصول إلى القلب النامى، كان الباحثون قد اقتصروا فى السابق على استخدام نماذج الثدييات وبقايا الأجنة المتبرع بها.
قال أغيري: "الآن يمكننا الحصول على أفضل ما فى العالمين، نموذج بشرى دقيق لدراسة هذه الأمراض قلب بشرى صغير دون استخدام مادة جنينية أو انتهاك المبادئ الأخلاقية".
استخدم الفريق الخلايا الجذعية المستحدثة متعددة القدرات(iPSCs) -وهى خلايا بالغة مأخوذة من مريض - لتحفيز نمو القلب الشبيه بالجنين فى طبق.
قال أغيري: "تسمح هذه العملية للخلايا الجذعية بالتطور، بشكل أساسى كما هو الحال فى الجنين، إلى أنواع الخلايا والهياكل المختلفة الموجودة فى القلب، ويقول الفريق أن طريقتهم قابلة للتطوير ويمكن تكرارها فى مختبرات أخرى.
بالإضافة إلى أمراض القلب الخلقية، يمكن أن تساعد صناديق المرضى فى دراسة السمية القلبية التى يسببها العلاج الكيميائى وتأثير مرض السكرى أثناء الحمل على قلب الجنين النامي.
ومع ذلك، فإنhHO ``بعيدًا عن الكمال '' مقارنة بقلب الإنسان، وستهدف الأبحاث المستقبلية فى جامعة ولاية ميتشيغان إلى تحسين النماذج.
قال يوناتان إسرائيلى، طالب دراسات عليا فى مختبر أغيرى والمؤلف الأول للدراسة: "إن العضيات هى نماذج صغيرة لقلب الجنين مع ميزات وظيفية وتركيبية تمثيلية، ومع ذلك، فهى ليست مثالية مثل قلب الإنسان حتى الآن. هذا شيء نعمل من أجله.
تم الحصول على الخلايا الجذعية المستخدمة فى العملية من البالغين الموافقين وبالتالى خالية من المخاوف الأخلاقية.
تم تمويل الدراسة بمنح من جمعية القلب الأمريكية والمعاهد الوطنية للصحة فى الولايات المتحدة، حيث تعد أمراض القلب السبب الرئيسى للوفاة.
