ایجاد عضله قلب انسان با استفاده از سلول‌های بنیادی برای اولین بار

دانشمندان دانشگاه "کلمبیا" توانستند برای اولین بار عضله قلب انسان را به وجود آورند که درست همانند قلب واقعی عمل می‌کند.

کد خبر: ۲۱۱۵۸۴

تاریخ: ۱۷ فروردين ۱۳۹۷ - ۱۰:۱۰

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از دیلی میل، 9 ماه طول می‌کشد تا قلب یک نوزاد در رحم تکامل یابد در صورتیکه دانشمندان دانشگاه کلمبیا تنها طی چهار هفته توانستند یک عضله قلب را با استفاده از سلول‌های بنیادی به وجود آورند.

اگرچه محققان می‌توانند بسیاری از بافت‌ها، از جمله عضله قلب را توسط سلول‌های بنیادی رشد دهند اما اینک دانشمندان دانشگاه کلمبیا قادر به ایجاد یک قلب شدند که همانند قلب یک انسان بالغ عمل می‌کند و برای تحقیقات پزشکی مفید است.

این پیشرفت یک گام مهم در مطالعه فیزیولوژی انسانی است، زیرا برای محققان راهی برای آزمایش بیماران در شرایطی مانند نارسایی قلبی را فراهم می‌سازد.

این اولین بار نیست که دانشمندان موفق به رشد عضلات قلب شده‌اند، اما دکتر "گوردانا ونجاک نوواکویچ" (Gordana Vunjak-Novakovic) استاد دانشکده پزشکی دانشگاه کلمبیا، گفت: این بافت‌های قلبی در تقلید و یا نشان دادن برخی از نشانه‌های مهم قلب بزرگسالان مانند ساختار بافت قلب موفق نبوده‌اند.

دکتر "کیسی رونالدسان بوچارد" (Kacey Ronaldson-Bouchard) یکی از محققان این تحقیق گفت: رویکرد مشترک در این تحقیق این بوده است که سلول‌های عضلانی قلب بهتر رشد کنند.

در این تحقیق دانشمندان دانشگاه کلمبیا روش جسورانه دیگری را مورد آزمایش قرار دادند. به عبارت دیگر، آنها سلول‌های بنیادی زودرس را مورد استفاده قرار دادند زیرا آنها به راحتی قابل دستکاری بودند و بنابراین محققان امیدوار بودند این سلول‌ها بتوانند به تحریک‌هایی که به منظور سرعت بخشیدن به رشدشان اعمال می‌شد پاسخ دهند.

برای تسریع رشد بافت‌های قلب محققان پالس‌های الکتریکی را به قلب ارسال کردند و آن را به اندازه کافی تحریک کردند تا آن را تکان دهد، دقیقا همان چیزی که در عضله قلب سالم در بدن اتفاق می‌افتد.

دکتر رونالدسان بوچارد گفت: ما دریافتیم که سلول‌های بسیار زودرس که هنوز دارای انعطاف پذیری رشد هستند، به سیگنال‌های خارجی که ما برای رشد ارسال کردیم بهتر پاسخ می‌دهند.

دانشمندان همچنین توانستند این روش را برای اندازه گیری فرکانس، دامنه، نیروی انقباض و پاسخ آن به داروها توسعه دهند.

این پیشرفت همچنین آنها را قادر می‌سازد که بافت قلبی را دستکاری کنند تا آن مانند قلب یک بیمار عمل کند تا محققان بتوانند وضعیت‌های تهدید کننده‌ای را که بر اندام و همچنین پاسخ آن به داروهای خاص تاثیر می‌گذارد، بررسی کنند.

دکتر ونجاک نواکوویچ و همکارانش به جای تکیه بر پالس خودانگیخته قلب یک جنین در حال رشد، از یک روش خاص تهویه الکترومکانیکی استفاده کردند که در این روش آنها تعداد فرکانس انقباض القایی الکتریکی را هر روز افزایش می‌دادند. محققان بر این باورند که این تمرین، سرعت رشد قلب مهندسی زیستی را افزایش می‌دهد.

در عرض چهار هفته، این سلول‌های بنیادی به شکل سلول‌های قلب یک انسان بالغ در آمدند و شروع به عمل مشابه قلب انسان نیز کردند.

در مطالعه حاضر، تیم دکتر نواکوویچ قصد دارد از عضله قلب انسان بالغ برای تقلید از ویژگی‌های قابل مشاهده برخی از شرایط قلب برای درک بهتر بیماری قلبی و سمیت قلبی ناشی از داروهای مورد استفاده برای درمان سایر ارگان‌های بدن استفاده کند.

"سیلا سلیموویچ"(Seila Selimovic)، مدیر "موسسه ملی تصویربرداری زیست‌پزشکی و مهندسی زیست"(NIBIB)، گفت: بافت مهندسی حاصل از آن واقعا بی سابقه است و دقیقا مشابه بافت قلب انسانی عمل می‌کند. توانایی رشد بافت قلب در چنین زمان کوتاهی گام مهمی است و ما را به ایجاد الگوهای انسانی برای آزمایش دارو نزدیک‌تر می‌سازد.