Η κολπική μαρμαρυγή αποτελεί τη συχνότερη καρδιακή αρρυθμία παγκοσμίως, επηρεάζοντας περίπου 60 εκατομμύρια ανθρώπους. Παρά τη συχνότητά της και τις σοβαρές επιπλοκές που μπορεί να προκαλέσει, όπως εγκεφαλικά επεισόδια και καρδιακή ανεπάρκεια, η ανάπτυξη νέων θεραπειών έχει παραμείνει στάσιμη για περισσότερες από τρεις δεκαετίες. Ο βασικός λόγος ήταν η έλλειψη αξιόπιστων μοντέλων ανθρώπινης καρδιάς που θα επέτρεπαν τη βαθύτερη κατανόηση της νόσου. Αυτό το εμπόδιο φαίνεται πλέον να ξεπερνιέται, χάρη σε πρωτοποριακή έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν.
Η καινοτομία των καρδιακών οργανοειδών
Από το 2020, ο Aitor Aguirre και η ερευνητική του ομάδα αναπτύσσουν τρισδιάστατα καρδιακά οργανοειδή – μικροσκοπικά, λειτουργικά μοντέλα ανθρώπινης καρδιάς. Με μέγεθος περίπου όσο μια φακή, τα οργανοειδή αυτά μιμούνται με εντυπωσιακή ακρίβεια τη δομή και τη λειτουργία της ανθρώπινης καρδιάς. Διαθέτουν θαλάμους, αγγειακά δίκτυα και ρυθμικό παλμό, ο οποίος είναι ορατός ακόμη και με γυμνό μάτι.
Η σημασία αυτών των μοντέλων έγκειται στο ότι επιτρέπουν τη μελέτη της καρδιακής ανάπτυξης, των παθήσεων και της απόκρισης στα φάρμακα απευθείας σε ανθρώπινο ιστό, χωρίς τους περιορισμούς των ζωικών μοντέλων.
Ο ρόλος των βλαστικών και των ανοσοκυττάρων
Τα καρδιακά οργανοειδή δημιουργούνται από δωρεά ανθρώπινων βλαστικών κυττάρων, τα οποία έχουν τη δυνατότητα να διαφοροποιούνται σε πολλούς τύπους κυττάρων. Ένα κρίσιμο βήμα στην εξέλιξη της έρευνας ήταν η προσθήκη ανοσοκυττάρων, συγκεκριμένα μακροφάγων, στα οργανοειδή. Τα κύτταρα αυτά παίζουν βασικό ρόλο στη φυσιολογική ανάπτυξη της καρδιάς, αλλά και στη ρύθμιση της φλεγμονής.
Ο φοιτητής ιατρικής Colin O’Hern έδειξε ότι, όταν προκληθεί φλεγμονή στα οργανοειδή, εμφανίζεται ακανόνιστος καρδιακός ρυθμός που προσομοιώνει την κολπική μαρμαρυγή. Το εύρημα αυτό αποκαλύπτει έναν άμεσο μηχανισμό μέσω του οποίου η φλεγμονή μπορεί να οδηγεί σε αρρυθμίες.
Δοκιμή φαρμάκων σε ζωντανό ανθρώπινο ιστό
Ένα από τα πιο ενθαρρυντικά αποτελέσματα της μελέτης ήταν η δυνατότητα αναστροφής της αρρυθμίας. Όταν οι ερευνητές εισήγαγαν ένα αντιφλεγμονώδες φάρμακο στα οργανοειδή, ο καρδιακός ρυθμός ομαλοποιήθηκε εν μέρει ή πλήρως. Πρόκειται για ένα ισχυρό παράδειγμα του πώς τα καρδιακά οργανοειδή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση νέων θεραπειών πριν από τις κλινικές δοκιμές.
Η προσέγγιση αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς οι υπάρχουσες θεραπείες για την κολπική μαρμαρυγή στοχεύουν κυρίως στα συμπτώματα και όχι στα υποκείμενα αίτια της νόσου.
Γήρανση οργανοειδών και μελέτη χρόνιων παθήσεων
Η ερευνητική ομάδα προχώρησε ακόμη περισσότερο, αναπτύσσοντας μεθόδους «γήρανσης» των οργανοειδών ώστε να προσομοιάζουν καρδιές ενηλίκων. Με αυτόν τον τρόπο, κατέστη δυνατή η μελέτη χρόνιων φλεγμονωδών διεργασιών που σχετίζονται με την εμφάνιση κολπικής μαρμαρυγής σε μεγαλύτερες ηλικίες.
Τα ευρήματα προσφέρουν επίσης πολύτιμες πληροφορίες για τη γένεση συγγενών καρδιακών ανωμαλιών, που αποτελούν τις συχνότερες γενετικές διαταραχές στον άνθρωπο.
Επιπτώσεις για το μέλλον της καρδιολογίας
Η ανάπτυξη φυσιολογικά ακριβών ανθρώπινων καρδιακών μοντέλων αναμένεται να επιταχύνει δραστικά την ανακάλυψη νέων φαρμάκων. Παράλληλα, μπορεί να μειώσει το κόστος και τους κινδύνους των προκλινικών δοκιμών, προσφέροντας ασφαλέστερες και πιο αποτελεσματικές θεραπείες στους ασθενείς.
Το μακροπρόθεσμο όραμα της ομάδας Aguirre περιλαμβάνει τη δημιουργία εξατομικευμένων καρδιακών οργανοειδών από κύτταρα ασθενών, ανοίγοντας τον δρόμο για την ιατρική ακριβείας και, στο μέλλον, για καρδιακούς ιστούς κατάλληλους για μεταμόσχευση.
Η έρευνα αυτή δεν σηματοδοτεί απλώς μια επιστημονική πρόοδο, αλλά μια ουσιαστική ελπίδα για εκατομμύρια ανθρώπους που ζουν με καρδιακές αρρυθμίες.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!