В МФТИ вырастили сердечную ткань для тестирования лекарств

Созданный учеными МФТИ и Института цитологии и генетики СО РАН тест с высокой точностью определяет, обладает или не обладает лекарство побочным действием в виде тахиаритмии – наиболее опасного вида аритмии сердца. Результаты исследований опубликованы в журнале Toxicological Sciences.

В норме биение сердца задается так называемым синусовым ритмом. Pacemaker, или водитель ритма, запускает волну в верхней части сердца. Она заставляет сокращаться сначала предсердие, затем желудочки – так сердце перекачивает кровь. Некоторые химические вещества могут привести к возникновению паразитного источника возбуждения, который будет запускать волну из другой точки сердца. Такие источники имеют тенденцию размножаться, что приводит к асинхронному сокращению сердечных волокон. Происходит фибрилляция, которая диагностируется как остановка сердца. На самом деле оно работает на пределе, но кровь не качается. Поэтому медикаменты проверяют на аритмогенность.

Изначально проверка идет на клетках животных. Однако различия между животными клетками и человеческими слишком значительны, поэтому клинические испытания могут открыть неожиданные побочные эффекты.

Ученые предложили систему, которая позволяет тестировать препараты на сердечных клетках человека – кардиомиоцитах. При этом строительным материалом лоскута сердечной ткани стали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), которые могут выполнять роль стволовых. Они получаются путем генетических манипуляций из обычных клеток организма – достаточно взять за основу соскоб или около 10 мл крови.

«Из ИПСК можно получить клетки любой ткани. Но мы производим сердечные, так как они важны для нашего теста. Его минимальная применимость – получение клеток здорового человека и использование их как материала для тестирования фармпрепаратов. А максимальная – составление паспорта чувствительности конкретного человека к разным лекарствам, в данном случае – для сердца. То есть в перспективе методика станет инструментом персонализированной медицины», – пояснил Константин Агладзе, первый автор и заведующий лабораторией биофизики возбудимых систем МФТИ, в которой проводились исследования.

Работа была поддержана грантом Российского научного фонда.