İnsan Kalbini İncelemek için Modeller Geliştiriliyor

Northwestern Medicine bilim insanları, Cell Reports'ta yayınlanan ayrıntılara göre, kültürlenmiş kalp kası hücrelerinin olgunlaşma sürecini ölçmek ve optimize etmek için yeni bir yöntem geliştirdi; Bu yaklaşım, bilimsel araştırmalarda ortak bir hücre modeli için gelecekteki standardı belirleme potansiyeline sahip gözüküyor.

İnsan kaynaklı pluripotent kök hücreden türetilen kardiyomiyositler (hiPSC-CM'ler), çeşitli insan kalp hastalıklarını ve deneysel ilaçlara verilen yanıtları incelemek için yaygın olarak kullanılan kültürlenmiş kalp kası hücresi modelleridir. Bununla birlikte, yeni kültürlenen kardiyomiyositler yetişkin insanlarda olgun kalp kası hücrelerini doğru bir şekilde yansıtmamaktadır ve olgunlaşmayı ölçmeye yönelik önceki yöntemler yüksek verim sağlamamaktadır.

Farmakoloji doçenti ve çalışmanın kıdemli yazarı Paul Burridge, hücresel olgunluktaki farklılıkların, hücreler kullanılarak yapılan çeşitli deney ve çalışmaların sonuçlarını etkileyebileceğini, bu nedenle hücrelerin ne zaman uygun olduğunu anlamanın kritik önem taşıdığını söyledi. Northwestern Üniversitesi Robert H. Lurie Kapsamlı Kanser Merkezi'nin de üyesi olan Burridge, “hiPSC-CM modelleri yetişkin bir kardiyomiyositle mükemmel şekilde eşleşmiyor. Bu kardiyomiyositleri daha olgun hale getirmenin çeşitli yolları var, ancak bu tekniklerin tümü zaman alıcıdır ve gerçekleştirdiğimiz analizlerle her zaman uyumlu değildir.” diyor.

Araştırmada Burridge ve işbirlikçileri hiPSC-CM'leri kültürlediler ve hücrelerin olgunlaşmasını ölçmek için yüksek verimli analizler gerçekleştirdiler. Gen ekspresyonu, mitokondriyal fonksiyon ve elektriksel aktivite dahil olmak üzere hücrelerin olgunlaştığını gösterebilecek çeşitli faktörler buldular. Bu keşiften yola çıkan araştırmacılar daha sonra hücresel ortamı (kültürlenmiş hücresel büyümeyi desteklemek için tasarlanmış bileşik ve besin kombinasyonları) geliştirdiler ve bunu kalp kası hücrelerinin hızlı olgunlaşması için optimize ettiler.

Burridge, yeni ölçüm yöntemi ve optimize edilmiş hücresel ortamın bilim insanlarının insan kalp hücrelerini incelemesini kolaylaştıracağını söyledi: “IPS hücresinden türetilen kardiyomiyositlerin, ilaç taramada IPS hücre teknolojisinin en güçlü uygulamalarından biri olduğu görülüyor. Hücreler temel olarak bir hastanın kalp hücrelerini temsil ediyor. İster ilaçların, aritminin, ister kalp yetmezliğinin etkileriyle ilgileniyor olalım, mümkün olan en iyi modellere sahip olmak istiyoruz. Burada, bu modelin doğruluğunu, herhangi bir değişiklik yapmadan geliştirdik.”