Oamenii de știință au creat o mini-inimă de 0,5 mm în laborator

O echipă de cercetători germani a dezvoltat o „mini-inimă” cu o dimensiune de doar 0,5 milimetri, cu scopul de a studia cea mai timpurie fază de dezvoltare a inimii umane și pentru a facilita cercetarea asupra bolilor.

Echipa de la Technical University of Munich (TUM) este prima din lume care au creat cu succes „mini-inima” cunoscută sub numele de organoid – care conține atât celule musculare ale inimii (cardiomiocite) cât și celule ale stratului exterior al peretelui inimii (epicard).

Oamenii de știință au creat o mini-inimă de 0,5 mm în laborator

Deși acestea nu pompează sânge, pot fi stimulate electric și sunt capabile să se contracte ca camerele inimii umane.

În istoria tânără a organoidelor inimii, primele au fost descrise în 2021, cercetătorii au creat anterior doar organoizi cu cardiomiocite și celule din stratul interior al peretelui inimii (endocard).

Dr. Alessandra Moretti, profesor de Medicină Regenerativă în Bolile Cardiovasculare, la Universitatea Tehnică din München (TUM) din Germania

Foto: Jam Press/Daniel Delang/TUM

Condusă de Alessandra Moretti, profesor de Medicină Regenerativă în Bolile Cardiovasculare, echipa a dezvoltat o metodă pentru a face un fel de „mini-inimă” folosind celule stem pluripotente.

Aproximativ 35.000 de celule sunt transformate într-o sferă într-o centrifugă. Pe o perioadă de câteva săptămâni, diferite molecule de semnalizare sunt adăugate la cultura celulară sub un protocol fix.

„În acest fel, imităm căile de semnalizare din organism care controlează programul de dezvoltare al inimii”, a spus Moretti.

Echipa și-a publicat munca în revista Nature Biotechnology cu un studiu însoțitor publicat în Nature Communications. Prin analiza celulelor individuale, echipa a stabilit că celulele precursoare de un tip descoperit doar recent la șoareci se formează în jurul celei de-a șaptea zile de dezvoltare a organoidului.

„Presumăm că aceste celule există și în corpul uman, chiar dacă doar pentru câteva zile”, a spus Moretti.

Organoidul ar putea ajuta la găsirea de noi metode de tratament pentru atacurile de cord

Aceste perspective pot oferi, de asemenea, indicii cu privire la motivul pentru care inima fetală se poate repara singură, o capacitate aproape complet absentă în inima unui om adult.

În plus, echipa a arătat, de asemenea, că organoizii pot fi utilizați pentru a investiga bolile pacienților individuali. Folosind celule stem pluripotente de la un pacient care suferă de sindromul Noonan – o tulburare genetică care împiedică dezvoltarea normală în diferite părți ale corpului, cercetătorii au produs organoizi care au emulat caracteristicile bolii într-o cutie Petri.

În următoarele luni, echipa intenționează să folosească organoizi personalizați comparabili pentru a investiga alte defecte cardiace congenitale.

Cu posibilitatea emulării afecțiunilor cardiace în organoizi, medicamentele ar putea fi testate direct pe acestea în viitor.

„Este de imaginat că astfel de teste ar putea reduce nevoia de experimente pe animale atunci când se dezvoltă medicamente”, a mai spus Moretti.