O „inimă umană” de mărimea unei semințe de susan s-a dezvoltat de una singură în laborator
Oamenii de știință au transformat cu succes mai multe celule stem umane într-o mică inimă artificială de mărimea unei semințe de susan.
Masa care pulsează este primul organ în miniatură care „s-a organizat de unul singur” într-o inimă umană. Organe simple similare inimii, sau cardioide, au mai fost dezvoltate anterior în laborator, însă doar prin intermediul unei mulaj în jurul căruia s-au aranjat celulele.
Acest model nou de cardioid s-a dezvoltat spontan de unul singur. Oamenii de știință doar au trebuit să convingă celulele stem pluripotente folosind șase căi de semnalizare cunoscute care coordonează dezvoltarea inimii în embrionul uman. Organoide oculare, cerebrale și intestinale au mai fost dezvoltate în trecut, prin intermediul unor tehnici de semnalizare similare.
„Nu folosim ceva diferit față de alți cercetători, însă folosim toate semnalele cunoscute”, a explicat Sasha Mendjan, biolog la Academia de Științe din Viena, Austria.
Primul organ care se formează în embrion
Aceste semnale sunt cunoscute pentru că duc la diferențierea celulelor stem, permițând acestui organ artificial, sau organoidului, să dezvolte straturi distincte atunci când este controlat îndeaproape. După doar o săptămână de dezvoltare în laborator, cercetătorii au observat că masa lor de celule formase o structură 3D care putea să aibă bătăi ritmice.
Inima este primul organ care se formează în embrion și este deosebit de complexă. Oamenii de știință nu sunt încă siguri în privința modului prin care își dezvoltă toate elementele. Fără aceste informații, nu este clar cum și de ce apar anumite malformații și boli sau cum le putem trata cel mai eficient.
În natură, inima umană formează mai întâi tuburi endocardice, iar mai apoi se separă în mușchi cardiac și un mulaj extracelular umplut cu substanță cardiacă. Abia atunci se formează învelișul interior din camerele inimii.
„Magia din timpul dezvoltării”, detaliile pe care nu le cunoaștem
Modelul simplu al oamenilor de știință permite o mai bună înțelegere în privința „elementelor esențiale”, scrie Science Alert.
„Ne dorim să producem modele de inimă umană care se dezvoltă mai natural, iar astfel pot prezice anumite boli. Noi credem că tocmai această magie din timpul dezvoltării, detaliile pe care nu le cunoaștem, este motivul pentru care bolile cardiace nu sunt înțelese foarte bine”, a precizat Mendjan.
Mai mult, cercetătorii speră că modelul lor va permite testarea medicamentelor cardiace înainte ca acestea să fie testate în cadrul studiilor clinice. Astăzi, 1 din 5.000 de medicamente trec de la studii preclinice direct la producție, ceea ce înseamnă că există destul loc pentru îmbunătățiri.
Vă mai recomandăm să citiți și:
Ik, tribul oamenilor ”fără inimă” din Uganda, nu se dovedesc a fi diferiți de restul lumii