به گزارش بنیان به نقل از medicalxpress، تا به امروز دانشمندان توانسته اند بسیاری از بافت ها مانند عضلات قلبی را از سلول های بنیادی برگرفته از سلول های کوچک خونی بدست آورند. در حال حاضر بافت های مهندسی ژنتیک شده نتوانسته اند عملکردی به خوبی قلب سالم یک فرد بزرگسال داشته باشند و تا به حال محققین نتوانسته اند یک بافت عضله ی قلبی بالغ را در مطالعات بالینی بدرستی کشت دهند. دانشمندان در موسسه کلمبیا با استفاده از سلول های خونی و تبدیل آن ها به سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) آن ها را پس از چهار هفته در بیورآکتور به سلول های عضله ی قلبی انسان تبدیل نمودند. در این فرایند مدت زمان لازم برای رشد از 9 ماه به 1 ماه کاهش یافت و علاوه بر آن بافتی بالغ و مناسب تر از سایر مطالعات بدست آمد. روش آن ها به صورتی بود که در مراحل ابتدایی تبدیل سلول های پرتوان القایی به سلول های قلبی نمود که اثرات کمی از انقباض خودبخودی در سلول مشهود بود، سلول های تولید شده را در یک کپسول هیدروژل و سپس بر روی دو ستون الاستیک قرار دادند سپس بافت تولید شده را بر روی سطحی که دارای چندین حفره است قرار دادند این سطح حفره دار ارگانی است که بر روی یک تراشه قرار گرفته است وطولی در حدود 6 میلی متر دارد. برای شبیه سازی دقیق سلول های قلبی، دانشمندان از یک ضربان الکتریکی برای نیرو وارد کردن بر سلول ساخته شده استفاده نمودند تا با استفاده از آن بتواند منقبض شده و شبیه قلب واقعی به کار بیافتد. در ادامه برای کنترل محیط و کارایی بیشتر آن از فاکتورهای تنظیمی فیزیکی و مولکولی استفاده نمودند. تیم تحقیقاتی روش و نرم افزاری را طراحی کرد که بتوان به وسیله ی آن نیروی انقباض و میزان سیگنال کلسیم و سایر خصوصیات مهم دیگر که به داروها پاسخ می دهند را طراحی نماید. رویکرد محققان در تحقیق این بود که هرچقدر سلول بالغ تر شود ضربان آن بیشتر می شود اگرچه دریافتند که سلول های ابتدایی که درحال تشکیل می باشند بهتر می توانند به سیگنال های خارجی پاسخ انقباضی دهند. یکی دیگر از کارهای مهمی که در این مطالعه انجام شد استفاده از تحریک الکتریکی به جای تحریک مکانیکی است. تکنیک مورد استفاده قرار گرفت و تغییرات وسیعی در تمام سطوح دیده شد که شامل بلوغ ساختار بافت، تغییرات متابولیسمی و تغییر عملکرد بود. پس از گذشت 4 هفته پروفایل ژنی بافت ساخته شده شبیه به بافت قلبی واقعی شده بود و دارای خصوصیاتی همچون طول سارکومر عادی، تراکم میتوکندریایی فیزیولوژیکی و جابجایی های معمول غشا برای پاسخ به تغییرات غلظت کلسیم و انتقال سیگنال شده بود. در این مطالعه و سایر مطالعات مشابه نیاز به سلول های بالغ عضلانی قلب می باشد تا بتوانند بیماری ها را برروی ساختار آن بررسی نمایند. مطالعه ی انجام شده باعث تولید مدلی مناسب برای بررسی بیماری ها و همچنین عملکرد داروها بر روی بیماری های مختلف قلبی خواهد شد.

نتایج حاصل از این مطالعه می تواند کمک به یافتن راهی مناسب تر برای درمان بیماری های قلبی ارائه می دهد و باعث استفاده از داروی بهتر، ارزان تر و کارآمد تر شده و مدل مناسبی برای بیماری های قلبی می باشد.

پایان مطلب/