Μια «καρδιά» χτυπάει πάνω σε ένα «τσιπάκι»

Αμερικανοί ερευνητές κατάφεραν να βάλουν μια «καρδιά» σε ένα τσιπάκι. Συγκεκριμένα, τοποθέτησαν ένα δίκτυο από παλλόμενα καρδιακά μυικά κύτταρα σε μια ηλεκτρονική συσκευή από πυρίτιο μήκους περίπου δυόμισι εκατοστών. Το πρωτοποριακό «όργανο -σε- τσιπ», αρχικά θα χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο νέων καρδιαγγειακών φαρμάκων.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή εμβιομηχανικής Κέβιν Χίλι του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνια, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Scientific Reports», ανέφεραν ότι η συσκευή τους συνιστά ένα σημαντικό βήμα προόδου για την ανάπτυξη ταχύτερων και ακριβέστερων μεθόδων ελέγχου της τοξικότητας των υποψήφιων φαρμάκων.

«Τελικά» είπε ο Κέβιν Χίλι «αυτά τα τσιπ θα αντικαταστήσουν την χρήση ζώων κατά τον έλεγχο της ασφάλειας και αποτελεσματικότητας των φαρμάκων». Όπως επεσήμανε, η εμπειρία έχει δείξει ότι υπάρχει υψηλό ποσοστό αποτυχίας κατά τη χρήση ζώων, όσον αφορά την προβλεπόμενη επικινδυνότητα και αποτελεσματικότητα των νέων φαρμάκων σε ανθρώπους. Αυτό συμβαίνει επειδή, εκ των πραγμάτων, υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές στη βιολογία των ανθρώπων από εκείνη των πειραματόζωων.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, κατά μέσο όρο χρειάζονται 5 δισεκατομμύρια δολάρια για την ανάπτυξη ενός νέου φαρμάκου και το 60% αυτού του ποσού αφορά το στάδιο της έρευνας και ανάπτυξης, το οποίο περιλαμβάνει τις δοκιμές (και αποτυχίες) σε πειραματόζωα. Τα νέα «όργανα -σε- τσιπ» αναμένεται να εξοικονομήσουν χρόνο και χρήμα στις φαρμακοβιομηχανίες.

Οι ερευνητές ξεκίνησαν με ανθρώπινα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα, τα οποία συνέχεια αναπρογραμμάτισαν για να γίνουν εξειδικευμένα κύτταρα της καρδιάς. Στη συνέχεια, σχεδίασαν μια τρισδιάστατη δομή παρόμοια με αυτή μιας φυσικής καρδιάς, όπου εισήγαγαν τα κύτταρα. Μετά από 24 ώρες, τα καρδιακά κύτταρα άρχισαν να πάλλονται συντονισμένα με φυσιολογικό ρυθμό (55 έως 80 παλμούς το λεπτό).

Οι επιστήμονες δοκίμασαν την «καρδιά -σε- τσιπ» με διάφορα φάρμακα, όπως η ισοπροτερενόλη κατά της βραδυκαρδίας και διαπίστωσαν ότι όντως οι παλμοί των καρδιακών κυττάρων πάνω στο τσιπάκι αυξήθηκαν.

Οι ερευνητές ανέφεραν ότι, πέρα από τον έλεγχο νέων φαρμάκων, η «καρδιά -σε- τσιπ» μπορεί να αξιοποιηθεί μελλοντικά για την μελέτη γενετικών ανθρωπίνων παθήσεων. Ο καρδιακός ιστός στο τσιπάκι διατηρείται λειτουργικός για πολλές εβδομάδες, οπότε υπάρχει αρκετός χρόνος στους γιατρούς προκειμένου να κάνουν τις μελέτες τους.