دانشمندان "چسب‌هایی" برای ترمیم قلب ساخته‌اند

به گزارش مجله خبری نگار،دانشمندان آمریکایی رویکرد جدیدی را پیشنهاد کرده‌اند که می‌تواند سلول‌درمانی قلبی را ایمن‌تر کند. محققان دانشگاه هاروارد نشان داده‌اند که یک پپتید خودآرا به سلول‌های ماهیچه قلبی رشد یافته از سلول‌های بنیادی بیمار کمک می‌کند تا بهتر در بافت قلب ادغام شوند و با ریتم آن هماهنگ شوند. این مطالعه در مجله Science منتشر شده است.

سلول‌های ماهیچه قلبی مشتق‌شده از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی انسانی، ابزاری امیدوارکننده برای بازسازی قلب پس از حمله قلبی و نارسایی قلبی در نظر گرفته می‌شوند. با این حال، تاکنون نگرانی عمده، خطر بالای اختلالات ریتم بوده است: سلول‌های پیوند شده اغلب با سلول‌های خود قلب هماهنگ نیستند و این می‌تواند منجر به آریتمی‌های خطرناک شود.

تیمی به رهبری جیا لیو، دانشیار دانشکده مهندسی و علوم کاربردی هاروارد، و ریچارد لی، استاد دپارتمان سلول‌های بنیادی و احیاکننده هاروارد، پلتفرمی منحصر‌به‌فرد توسعه دادند که امکان نظارت بلادرنگ بر رفتار سلول‌های پیوند شده را مستقیماً در قلب تپنده فراهم می‌کند. برای انجام این کار، دانشمندان از به اصطلاح "ارگانوئید‌های سایبورگ" - ساختار‌های سلولی سه‌بعدی با نانوالکترونیک‌های انعطاف‌پذیر تعبیه شده که قادر به ثبت فعالیت الکتریکی سلول‌های منفرد هستند - استفاده کردند.

با استفاده از این فناوری، محققان برای اولین بار توانستند سیگنال‌های سلول‌های پیوند شده را از فعالیت الکتریکی قدرتمند خود قلب جدا کرده و به طور دقیق مشخص کنند که کدام یک از ریتم کلی "خارج" می‌شوند. این امر به آنها اجازه داد تا روش‌های مختلفی را برای بهبود پیوند و بلوغ سلولی پس از پیوند آزمایش کنند.

مؤثرترین پپتید، RADA۱۶ بود، ماده‌ای که پیش از این در پزشکی به عنوان یک عامل هموستاتیک استفاده می‌شد. این پپتید یک ساختار فیبری ظریف تشکیل می‌دهد که یادآور محیط طبیعی بافت قلب است. وقتی RADA۱۶ قبل از پیوند به سلول‌ها اضافه شد، آنها ساختار سازمان‌یافته‌تری تشکیل دادند و از نظر الکتریکی ارتباط بسیار بهتری با بافت قلب برقرار کردند.

مشاهدات طولانی‌مدت نشان داد که سلول‌های پیوند شده با استفاده از این «داربست» پپتیدی، به‌طور قابل‌توجهی هماهنگ‌تر با قلب میزبان منقبض شدند و تقریباً هیچ نشانه‌ای از فعالیت آریتمی نشان ندادند. در مقابل، سلول‌های بدون این داربست اغلب مناطقی با ریتم‌های ناهماهنگ و خاص خود تشکیل دادند.

به گفته نویسندگان این مطالعه، ترکیب بیوالکترونیک انعطاف‌پذیر و ارگانوئیدها، امکانات جدیدی را برای ارزیابی ایمنی و اثربخشی پزشکی ترمیمی فراهم می‌کند. دانشمندان تأکید کردند که خطر آریتمی همچنان یکی از موانع اصلی کاربرد بالینی سلول‌درمانی قلبی است و این رویکرد جدید می‌تواند به شناسایی ایمن‌ترین استراتژی‌های درمانی کمک کند.