Создан первый органоид сердца, воспроизводящий фибрилляцию предсердий

Миниатюрный органоид сердца с камерами и сосудами показал, как возникает аритмия при воспалении. Технология открывает путь к проверке препаратов без риска для пациентов.

Органоид сердца впервые объединил развитие тканей, иммунный ответ и аритмию в одной модели

Источник: Мичиганский государственный университет

Ученые Мичиганского государственного университета создали первый органоид человеческого сердца, который воспроизводит фибрилляцию предсердий — одну из самых распространенных и плохо поддающихся лечению аритмий. Результаты опубликованы в журнале Cell Stem Cell.

Фибрилляция предсердий встречается примерно у 60 млн человек по всему миру. Несмотря на масштаб проблемы, за последние три десятилетия для нее не появилось ни одного принципиально нового лекарства. Главный барьер был прост и жесток — у исследователей не было модели человеческого сердца, в которой можно было бы наблюдать болезнь напрямую, а не через косвенные данные или животных.

Органоид человеческого сердца под микроскопом. Красные области — кровеносные сосуды или нейронные сети внутри органоида.

Источник: Мичиганский государственный университет

Созданные органоиды — это крошечные, размером с чечевицу, трехмерные сердца, выращенные из донорских человеческих стволовых клеток. В них формируются камеры, сосудистые сети и стабильный ритм, который заметен даже без микроскопа. Проект возглавляет Айтор Агирре, доцент биомедицинской инженерии и специалист по развитию тканей.

Решающим шагом стало добавление иммунных клеток — макрофагов. В реальном сердце они участвуют в формировании тканей, а в органоидах позволили воспроизвести воспаление, связанное с нарушением ритма. При усилении воспалительного сигнала биение становилось нерегулярным, как при фибрилляции предсердий. После введения противовоспалительного препарата ритм частично восстанавливался.

Это сделало модель заметно ближе к реальной физиологии взрослого сердца. Впервые стало возможным увидеть, как иммунные процессы напрямую влияют на электрическую активность сердечной ткани, и как лекарства вмешиваются в этот механизм. Исследователи также научились «старить» органоиды, чтобы точнее отражать условия, при которых аритмии возникают чаще всего.

Практическое значение разработки выходит далеко за рамки одной болезни. Такие органоиды подходят для быстрой проверки эффективности и безопасности лекарств, включая риск повреждения сердца. Университет уже работает с фармацевтическими и биотехнологическими компаниями, чтобы оценивать соединения, которые могут предотвращать аритмию, а не только маскировать ее проявления.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что выявлен новый маркер для изучения сердца в норме и при патологии.