أخر تحديث للمقال: في
Heart
في مجال الأبحاث الطبية المتطور باستمرار، قدم العلماء في مركز سيدارز سيناي الطبي في لوس أنجلوس ابتكارًا رائدًا - استنساخ قلب بشري على شريحة، وقد برز هذا النموذج المصغر، والذي يشار إليه باسم "القلب على شريحة"، كأداة قوية للباحثين الطبيين، حيث يقدم وسيلة واعدة لاختبار سلامة علاجات السرطان واكتساب رؤى قيمة حول تعقيدات أمراض القلب.
وإن القلب على الرقاقة هو نتيجة للتطورات الكبيرة مقارنة بالموديلات السابقة، وأحد التحسينات الملحوظة يكمن في نضج الخلايا المشتقة من الخلايا الجذعية البشرية متعددة القدرات (hiPSCs)، وهذه الخلايا، التي لديها القدرة على التحول إلى أي نوع من الخلايا، تم تصميمها خصيصًا لتصبح خلايا قلب وخلايا أوعية دموية، واستخدم الفريق مادة السيليكون المرنة المعروفة باسم polydimethylsiloxane، أو PDMS، لإنشاء سقالة لتطوير هذه الخلايا.
وإحدى الميزات الرائعة لنموذج القلب على الرقاقة هذا هي قدرته على محاكاة وظائف القلب البشري الحقيقي عن كثب، وتنبض الخلايا المشتقة من hiPSC بشكل إيقاعي بمعدل 60 نبضة في الدقيقة تقريبًا، مما يشبه الوتيرة الطبيعية لقلب الإنسان، ويسمح هذا السلوك الواقعي للباحثين بمحاكاة تدفق الدم والحركات الميكانيكية استجابةً للعلاجات الدوائية المختلفة، مما يوفر نظرة ثاقبة حول المشكلات السمية المحتملة التي قد تؤدي إلى عدم انتظام ضربات القلب أو موت الخلايا العضلية.
ويؤكد الباحثون على إمكانات الأنظمة المستندة إلى hiPSC متعددة السلالات لتقليل الاعتماد على النماذج الحيوانية التقليدية لاختبار سمية القلب قبل الاختبارات السريرية، ولا يتوافق هذا التحول مع الاعتبارات الأخلاقية فحسب، بل يقدم أيضًا تمثيلًا أكثر دقة للاستجابات الفسيولوجية البشرية.
وأحد التطبيقات الأساسية للقلب على الرقاقة هو اختبار سلامة علاجات السرطان، وارتبطت بعض علاجات السرطان بخطر تلف القلب، وهذا النموذج المبتكر يسمح للعلماء بتقييم تأثير هذه العلاجات على وظائف القلب، وظلت الشريحة قيد التشغيل لعدة أسابيع، مما أتاح إجراء تحقيقات طويلة المدى حول كيفية تأثير الأدوية والعوامل البيئية على القلب.
وبعيدًا عن دورها في اختبار سلامة الأدوية، فإن القلب على شريحة يحمل وعدًا كبيرًا لتعزيز فهمنا لأمراض القلب، ويتوقع العلماء أن هذا النموذج سيوفر رؤى قيمة حول بدء وتطور وعلاج أمراض القلب، مما يساهم في تطوير علاجات أكثر فعالية.