Lab-grown mini schlagen menschliche herzen 'kann zu einer heilung für herzkrankheit führen'


Lab-grown mini schlagen menschliche herzen 'kann zu einer heilung für herzkrankheit führen'

Herzkrankheit ist die führende Todesursache in den USA. Bis 2020 wird geschätzt, dass die Bedingung die führende Todesursache weltweit sein wird. Aber könnte eine neue Kreation von Wissenschaftlern an der Abertay Universität in Großbritannien den Weg für eine Heilung ebnen? Das Team hat Miniatur-schlagende menschliche Herzen gewachsen, in denen sie Herzkrankheit induzieren können, so dass sie neu entwickelte Medikamente testen können.

Dies ist nicht das erste Mal, dass ein menschliches Herz in einem Labor gewachsen ist. Früher in diesem Jahr, Medical-Diag.com Zeigte, wie ein Forscher von George Washington University in Washington, DC, ein Mini-Herz, dass er sagte, könnte die Behandlung für Menschen, die Blutfluss Probleme zu verbessern.

Aber nach Prof. Nikolai Zhelev, Führer dieser neuesten Forschung an der Abertay University, ist dies das erste Mal war es möglich, Koax-Krankheit in einem Labor-erwachsenen Herzen.

Speziell haben Prof. Zhelev und sein Team die ventrikuläre Hypertrophie in den Mini-Herzen hervorgerufen - eine Form von Herzerkrankungen, die durch eine Verdickung der Herzmuskeln gekennzeichnet sind, was es schwieriger macht, dass Blut um den Körper gepumpt wird.

"In manchen Menschen wird sich ein lebensbedrohlicher, abnormer Herzrhythmus entwickeln, und das ist die häufigste Ursache für einen plötzlichen Tod bei jungen Menschen", sagt Prof. Zhelev. "Obwohl es Behandlungen gibt, helfen diese nur, die Symptome zu kontrollieren und dort Ist im Moment keine Heilung."

Aber er und sein Team, die vor kurzem ihre Forschung als den 5. Weltkongress für Biotechnologie in Spanien vorgestellt haben, hoffen, dass ihre Mini-menschlichen Herzen zu einer solchen Heilung führen könnten.

Krebs Droge getestet in Mini-Herzen bereits Versprechen

Das Team benutzte Stammzellen, um die Herzen zu wachsen, die nur 1 mm im Durchmesser sind und bei etwa 30 Schlägen pro Minute zusammenziehen.

Dieses Bild zeigt eine hypertrophische Herzzelle innerhalb eines Mini-Herzens. Moleküle, die Ziele für Drogen sind, sind grün hervorgehoben.

Bildnachweis: Abertay University.

Einmal gewachsen, infundieren die Wissenschaftler die Herzen mit Chemikalien, die ein abnormales Wachstum von Herzzellen verursachen, bekannt als Kardiomyozyten. Dies führt dazu, dass das Herz hypertrophe wird.

Biosensoren werden dann verwendet, um die Moleküle und ihre Wege in der ventrikulären Hypotrophie zu identifizieren, so dass das Team Medikamente entwickeln, die auf solche Moleküle in der Hoffnung, dass sie Herzschäden zu stoppen.

Und Prof. Zhelev sagt eines der Medikamente, die sie getestet haben - eine Verbindung, die vor kurzem Phase 2 klinische Studien bei Krebspatienten abgeschlossen hat - hat bereits Versprechen gezeigt. Die Droge konnte die Hypertrophie in ihren Spuren stoppen. Prof. Zhelev sagt:

"Obwohl Herzzellen die einzigen im Körper sind, die niemals Krebs bekommen werden, haben wir festgestellt, dass die Wege, in denen die Moleküle in hypertrophischen Herzen folgen, denen ähnlich sind, denen Moleküle in Krebszellen folgen, also dachten wir, diese neue Droge auf diese Herzen zu prüfen Haben die gleiche positive Wirkung, und das hat sich sicherlich als der Fall erwiesen."

Prof. Zhelev gibt zu, dass einige der bisher getesteten Medikamente negative Effekte hervorgerufen haben, wie etwa die Erhöhung der Anzahl der Herzschläge pro Minute, wodurch sie ganz aufhören. Aber natürlich ist der ganze Punkt dieser Mini-Herzen, um als Modell zu handeln, um Drogen zu suchen, die gegen Herzkrankheit wirksam sein können, aber ohne die Nebenwirkungen.

"Wir testen immer noch neue Medikamente mit diesem System, um neue Verbindungen mit besserer Effizienz und weniger Nebenwirkungen zu finden", sagt Prof. Zhelev und fügt hinzu:

Sobald wir genau wissen, welche Verbindungen funktionieren und welche nicht wir beginnen, neue Medikamente zu entwickeln, die dann weitere Tests durchlaufen werden, bevor sie schließlich beim Menschen versöhnt werden.

Obwohl es noch einen langen Weg vor uns gibt, bevor die Medikamente kommerziell erhältlich sind, sind wir sehr hoffnungsvoll, dass wir eines Tages in der Lage sein werden, die Herzhypertrophie davon abzuhalten, sich bei den Krankheitsrisiken zu entwickeln."

Prof. Zhelev spricht mehr über die Schaffung der Mini-Herzen im Video unten:

Beschleunigung der Drogensuche

Prof. Zhelev hofft, den Fortschritt dieser Forschung zu beschleunigen, indem er mit Prof. Jim Bown - einem Systembiologen an der Abertay University - arbeitet, um Computermodelle zu schaffen, die das Verhalten von Kardiomyozyten vorhersagen können, was einen besseren Hinweis darauf liefert, wie die Medikamente funktionieren In den Mini-Herzen.

Prof. Bown erklärt, dass sie bereits interaktive Modelle und Animationen entwickelt haben, die das Krebszellwachstum zeigen, so dass sie sehen können, was passiert, wenn verschiedene Arzneimitteldosen und Kombinationen auf die Zellen angewendet werden und wie sie das Zellwachstum beeinflussen.

"Weil die Signalwege in Krebszellen und hypertrophischen Herzzellen so ähnlich sind, konnten wir diese Technologie anpassen und auf Kardiomyozyten anwenden", sagt Prof. Bown.

Er erklärt, dass dies durch die Verwendung von Initialdaten über das Kardiomyozytenwachstum, die Erstellung von Modellen auf der Grundlage dieser Daten und dann die Information von Prof. Zhelev über die Medikamente, die als nächstes zu testen sind, arbeiten wird. "So führen wir hier eine Mischung aus experimenteller und theoretischer Biologie durch, Mit komplexer neuer Technologie, um uns besser zu verstehen, mit welchen Systemen wir arbeiten ", sagt Prof. Bown und fügt hinzu:

"Letztlich ist es das Ziel, die Anzahl der Nass-Lab-Experimente zu reduzieren, die Prof. Zhelev tun muss, um die Medikamente zu finden, die am ehesten verhindern, dass sich die Herzhypertrophie entwickelt."

Es ist nicht nur Herzen, die im Labor gewachsen werden, um neue Krankheitsbehandlungen und Heilungen zu finden. Medical-Diag.com Kürzlich berichtet, wie Wissenschaftler an der University of Texas Medical Branch in Galveston erfolgreich wuchs menschlichen Lungen zum ersten Mal, während zwei Studien vor kurzem veröffentlicht in Die Lanzette Detailliert die Entwicklung eines labgewachsenen Nasenlochs und Vagina.

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