پیش‌بینی واکنش قلب به داروها با پلتفرم سه‌بعدی جدید بافت قلبی

شرکت بیوسیستم TARA  و گلاکسواسمیت‌کلاین (GSK) امروز داده‌هایی را منتشر کرده است که سیستم مهندسی‌شده قلب روی تراشه TARA  واکنش قلب انسان  به داروها را برمی‌گرداند. این یافته‌ها در ژورنال علوم سم‌شناسی منتشرشده و نشان می‌دهد پلتفرم سه‌بعدی بافت قلبی TARA  می‌تواند پیش‌بینی کند که قلب انسان  به داروها چگونه واکنش نشان خواهد داد؛ این مورد تاکنون در مدل‌های پیش بالینی چالش‌برانگیز بوده است.

بافت‌های قلبی  ایجادشده در این مطالعه، اولین چیزی است که واکنش به دارو را در بدن انسان فراهم می‌کند و پتانسیل برای ارزیابی ایمنی و کارایی درمان‌های جدید در پیشرفت بالینی را نشان می‌دهد.

مسمومیت قلبی مسئولیت تقریباً نیمی از بازیابی درمان‌های جدید را بر عهده دارد. مقررات حکم می‌کنند که داروهای جدید قبل از آزمایش روی انسان، باید ارزیابی شدید ایمنی قلبی را پشت سر بگذارند، اما پیش‌بینی واکنش قلب انسان  به سمیت بالقوه داروها همچنان دشوار است. سیستم‌های آزمایشگاهی سنتی و مدل‌های حیوانی کاملاً فیزیولوژی قلب انسان  را ندارند.

سلول‌های بنیادی پرتوان انسانی (iPSCها) نوید می‌دهد که بنیان برداشتن شکاف انتقال انسانی گذاشته‌شده است. بااین‌حال، مدل‌های تجربی متکی بر iPSCها، فاقد ویژگی‌های فیزیولوژی مربوطه و واکنش‌های انسانی دیده‌شده در عضله قلب انسان  هستند.

TARA  قدرت iPSCها را افزایش می‌دهد و آن‌ها را به سمت فرآیند بلوغ در سیستم بایوور سوق می‌دهد و بافت‌های قلبی  سه‌بعدی به نام بافت‌های نوع قلب را تولید می‌کند. در مطالعه‌ای که اوایل سال جاری در ژورنال سلول منتشر شد، بنیان‌گذاران علمی TARA  توانایی پلتفرم‌های نرم‌افزاری بایوور را در ایجاد بافت‌های قلبی  انسانی و مرتبط ازنظر فیزیولوژیکی را تائید کردند. برخلاف مدل‌هایی که تنها بر iPSC ها متکی هستند، محققان می‌توانند نیروی انقباضی بافت‌های نوع قلب را اندازه‌گیری کنند؛ با اندازه‌گیری توانایی قلب در پمپاژ خون بهتر می‌توان فیزیولوژی قلب انسان  را نشان داد. این تحقیق همچنین نشان داد که چگونه می‌توان با استفاده از iPSCها از بیماران، از این پلتفرم برای مدل‌سازی بیماری‌های قلبی مختلف استفاده کرد.

در مطالعه کنونی، محققان GSK با TARA  کارکردند تا پنل داروهای بالینی مربوطه با مشخصات کارایی و سمیت را در قلب برای غربالگری در پلتفرم نوع قلب انتخاب کنند. این داروها و غلظتشان برای ارزیابی پیش‌بینی آزمایش نوع قلب در مقایسه با روش‌های حاضر برای غربالگری داروهای بالینی در پیشرفت دارویی انتخاب می‌شوند. بافت‌ها به طیف وسیعی از داروهای قلبی درمانی و سمی طبق انتظار واکنش نشان دادند و برای اولین بار واکنشی مانند قلب انسان  به داروها داشتند، چیزی که دیگر مدل‌های آزمایشی تاکنون موفق به ضبط آن نشده بودند. محققان همچنین یافته‌ها در سطح مولکولی تائید کردند و نشان دادند که این داروها در همان مسیرهای مولکولی دیده‌شده در بافت قلب انسان  عمل کردند.

مدیر ارشد اجرایی بیوسیستم گفت: "ما در TARA  مفتخریم که ایمنی قلبی را به روشی معنادار نگه‌داریم که درنهایت باعث بهبود کیفیت داروهای جدید ارائه‌شده به بیماران خواهد شد. با استفاده از بافت مهندسی‌شده قلبی TARA ، شرکت‌های تولیدکننده دارو می‌توانند زودتر به داده‌های مربوط به انسان در چرخه پیشرفت دارو برسند."

بیش از 20 شرکت داروسازی و بیوتکنولوژی با TARA  کار می‌کنند تا به خطر قلبی را ارزیابی کنند و مدل‌های بیماری قلبی جدید برای نارسایی‌های دارویی را کشف کنند.

منبع: بیوسیستم TARA