Cercetătorii de la Michigan State University au realizat o inovație remarcabilă în domeniul cardiologiei, creând mini-inimi umane, de dimensiunea unui bob de linte, care pot bate ritmic și pot fi modificate pentru a simula fibrilația atrială. Această descoperire oferă un model fără precedent pentru testarea de noi tratamente în lupta împotriva acestei afecțiuni.
Fibrilația atrială este o tulburare de ritm cardiac care afectează milioane de oameni la nivel global. Deși este una dintre cele mai frecvente aritmii și o cauză majoră de accident vascular cerebral, progresele în dezvoltarea medicamentelor noi au fost limitate în ultimele decenii. Unul dintre principalele motive pentru această stagnare este lipsa unor modele experimentale fiabile. Modelele pe animale nu reflectă în mod adecvat complexitatea bolii la om, iar tratamentele disponibile până acum se concentrează în principal pe controlul simptomelor.
Organoizii cardiaci reprezintă o alternativă inovatoare. Acești mini-organe, obținuți din celule stem umane donate, reproduc în mod fidel funcția țesutului cardiac. Bătăile lor pot fi observate cu ușurință, oferind cercetătorilor un instrument eficient pentru a studia fibrilația atrială și pentru a dezvolta noi terapii.
Proiectul a fost demarat cu cinci ani în urmă, cu scopul de a crea structuri care să imite camerele inimii și rețelele vasculare complexe. Această cercetare biomedicală deschide noi căi de abordare a aritmiilor cardiace. Un aspect decisiv al acestei cercetări a fost integrarea macrofagelor, celule din sistemul imunitar esențiale pentru dezvoltarea corectă a țesutului cardiac. Această integrare subliniază importanța inflamației în apariția bolilor cardiace.
Cercetătorii au indus inflamație în organoizii creați, iar aceștia au început să bată neregulat, simulând fibrilația atrială. Acest model permite o studiere detaliată a mecanismelor moleculare implicate în aritmii. Rezultatele obținute și publicate în revista Cell Stem Cell arată că adăugarea moleculelor inflamatorii a dus la bătăi neregulate ale inimii. De asemenea, administrarea unui medicament antiinflamator a reușit să stabilizeze parțial ritmul cardiac. Această descoperire este semnificativă pentru dezvoltarea unor terapii antiinflamatoare dedicate tratamentului fibrilației atriale.
Pentru prima dată, cercetătorii au posibilitatea de a studia direct țesutul cardiac uman aflat într-o astfel de condiție, un lucru imposibil până acum. Organoizii devin astfel o resursă esențială pentru testarea de medicamente noi și contribuie la progresul medicinei personalizate. Studiul subliniază că celulele imunitare înnăscute au un rol crucial în reglementarea dezvoltării și ritmului inimii. Această descoperire ar putea ajuta la înțelegerea originii malformațiilor cardiace congenitale și la prevenirea bolilor cardiovasculare severe.
Echipa de cercetători a reușit să „îmbătrânească” organoizii prin expunerea lor la inflamație cronică, replicând astfel condițiile inimilor adulte afectate de diverse boli. Această abordare ajută la studierea impactului inflamației pe termen lung asupra sănătății inimii.
Modelul dezvoltat deschide noi perspective în cercetarea aritmiilor și a altor afecțiuni cardiace. Permite testarea efectelor inflamației asupra ritmului cardiac și evaluarea potențialelor tratamente în condiții similare celor reale. Tehnologia se aliniază cu inițiativele Institutelor Naționale de Sănătate din Statele Unite care vizează modernizarea cercetării preclinice. Colaborările cu industria farmaceutică sunt deja în desfășurare pentru a evalua compuși capabili să prevină aritmiile fără a afecta mușchiul cardiac.
Pe termen lung, cercetătorii își propun să dezvolte modele cardiace personalizate, obținute din celulele pacienților, ceea ce ar putea revoluționa abordarea tratamentului bolilor cardiovasculare. Un obiectiv ambițios este generarea de țesuturi cardiace pentru transplant, având potențialul de a reduce dependența de donații de organe și de a crește șansele de supraviețuire pentru pacienții cu insuficiență cardiacă avansată.
Această cercetare, realizată de echipa de la Michigan State University, Corewell Health și Washington University, ilustrează importanța colaborării interdisciplinare. Rezultatele obținute pot transforma abordările de tratament și pot contribui la îmbunătățirea sănătății cardiovasculare la nivel global. Progresele făcute în acest domeniu pot stabili noi standarde în cercetarea cardiovasculară internațională.