Czy miniPUMP zrewolucjonizuje sposób leczenia chorób serca?

Takiego miniorganu jeszcze nie było. Innowacyjna replika serca miniPUMP

Naukowcy stworzyli maleńką, w pełni funkcjonalną replikę komory serca, która naśladuje prawdziwy organ i może posłużyć jako platforma do testowania nowych terapii. Poznajcie miniPUMP.

Mimo znaczącego postępu w medycynie, wciąż nie ma sposobu, aby z bliska przyjrzeć się pracującemu ludzkiemu sercu. Wkrótce może się to zmienić – oczywiście w dużo mniejszej skali – dzięki naukowcom z Uniwersytetu Bostońskiego. Ich miniPUMP mierzy zaledwie 3 cm2 – jest niewiele większy od znaczka pocztowego, ale w pełni odwzorowuje działanie prawdziwej komory serca, pompując wodę w taki sam sposób, jak prawdziwe serca pompuje krew.

Możemy badać postęp choroby w sposób, który wcześniej nie był możliwy. Wybraliśmy pracę nad tkanką serca ze względu na jej szczególnie skomplikowaną mechanikę, ale pokazaliśmy, że jeśli wykorzystamy nanotechnologię i połączymy ją z inżynierią tkankową, możemy to powtórzyć dla wielu narządów.

prof. Alice White z Uniwersytetu Bostońskiego

Naukowcy twierdzą, że miniPUMP może znacznie przyspieszyć proces tworzenia nowych leków, czyniąc go szybszym i tańszym. Zamiast wydawać kosmicznych kwot na prowadzenie badań klinicznych na nowych lekach, można zweryfikować ich potencjalną skuteczność już na początkowym etapie – wykorzystując miniPUMP.

Czytaj też: Serce z drukarki 3D. W końcu uda się je zbudować?

Innowacyjna pompa miniPUMP jest częścią projektu CELL-MET, którego celem jest regeneracja uszkodzonych tkanek ludzkiego serca, a także stworzenia społeczności naukowców do testowania nowych leków.

Choroby serca są najważniejszą przyczyną zgonów w Stanach Zjednoczonych i dotykają nas wszystkich. Obecnie nie ma lekarstwa na zawał serca. Wizja CELL-MET ma to zmienić.

prof. Alice White

Elementy miniPUMP zostały wykonane w technologii druku 3D, tak, aby działały jak komora ludzkiego serca. Znajdziemy tam miniaturowe akrylowe zawory, które otwierają się i zamykają (jak zastawki) oraz małe rurki, które kierują płyn (jak tętnice i żyły). Podstawą niezwykłego miniorganu są kardiomiocyty uzyskane przy użyciu indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC).

miniPUMP pomoże opracować nowe leki

Nie sądzimy, by dotychczasowe metody badania tkanki serca oddawały sposób, w jaki mięsień reagowałby w organizmie. To daje nam pierwszą możliwość zbudowania czegoś, co pod względem mechanicznym jest bardziej zbliżone do tego, czego serce doświadcza w rzeczywistości – to duży krok naprzód.

prof. Christopher Chen z Uniwersytetu Bostońskiego

Stworzenie miniPUMP to dopiero początek drogi, bo nadrzędnym celem projektu CELL-MET jest stworzenie większej repliki serca, a także opracowanie metod pozwalających na regenerację uszkodzonych komórek mięśniowych.

Istnieje tak wiele zastosowań badawczych. Oprócz tego, że uzyskamy dostęp do ludzkiego mięśnia sercowego w celu badania chorób i patologii, praca ta otwiera drogę do produkcji łatek na serce, które mogłyby być przeznaczone dla osób z wadami w obecnym sercu.

prof. Christopher Chen