«Сердце на чипе» поможет при разработке новых лекарств

Ученые из Национальной лаборатории Лоренса в Ливерморе (Lawrence Livermore National Laboratory) впервые вырастили на чипе искусственную сердечную ткань, которая способна моделировать сразу две функции сердца. Во-первых, эта ткань может сокращаться – «биться», а во-вторых, она симулирует электрофизиологию сердца – те электрические сигналы, которые жизненно важны для его полноценной работы. Ранее искусственные ткани были способны выполнять только одну из этих функций, что делало их не вполне пригодными для тестирования новых лекарств. Так как сердце является комплексным органом, то необходимо проверять воздействие препарата на все функции его тканей.

Новая платформа позволяет измерить интенсивность сокращений ткани и проходящих в ней электрических сигналов, что в будущем позволит частично отказаться от испытаний на животных. Ткани выращивались в лаборатории из клеток человеческого сердца в течение девяти дней. Клетки образовали двухмерную ткань, которая уже через два дня была способна «биться». На «Сердце на чипе» протестировали действие норэпинефрина, стимулятора, который применяется для лечения сердечной недостаточности и низкого кровяного давления. Исследователи отметили повышение интенсивности как сокращений, так и электрических сигналов. То же самое происходит и в теле человека. Изменения «сердечного ритма» были зафиксированы в режиме реального времени с помощью высокочувствительных электродов микроэлектродной матрицы, расположенной на чипе. Одно из химических соединений, использованных учеными при экспериментах, привело к тому, что при сохранении электрических сигналов в ткани прекратились сокращения – с помощью других платформ этого нельзя было бы заметить в одном опыте.