Revoluţie în medicină – primul mușchi cardiac creat în laborator

Primul mușchi cardiac uman, perfect funcţional, a fost creat din celule stem în laborator de către cercetători de la Universitatea din Columbia, SUA. Mușchiul funcţionează precum cel al unui adult, reproduce bătăile inimii și a fost crescut în laborator în numai patru săptămâni.

Deși cercetătorii au mai dezvoltat ţesuturi din celule stem, inclusiv mușchiul inimii, niciodată acele ţesuturi nu au ajuns să aibă funcţionalitatea unui mușchi cardiac matur sau să prezinte câteva dintre semnele vitale ale unei inimi umane adulte, cum ar fi structura ţesutului sau bătăile inimii. Acum este pentru prima dată când oamenii de știinţă au reușit să creeze un mușchi cardiac suficient de matur pentru a fi util pentru cercetare în domeniul medical, a explicat coordonatorul proiectului, prof. dr. Gordana Vunjak-Novakovic.

Abilitatea de a dezvolta ţesuturi cardiace mature într-un timp atât de scurt este un pas important în studierea fiziologiei umane, întrucât le oferă cercetătorilor posibilitatea de a testa în laborator tratamente pentru diverse afecţiuni ale inimii, cum ar fi insuficienţa cardiacă, dar și posibilitatea cercetării cardiotoxicităţii induse de medicamentele utilizate pentru tratarea altor organe.

Reuşita aceasta le oferă oamenilor de știinţă și posibilitatea de a manipula ţesutul pentru a imita diferite boli pentru ca în viitor să poată observa afecţiunile ce duc la încetarea activităţii organului. De asemenea, această reușită este considerată un pas spre dezvoltarea unei inimi artificiale care să poată înlocui cu succes un cord bolnav.

„Ţesutul rezultat cu ajutorul ingineriei medicale este cu adevărat fără precedent în similitudinea sa cu ţesutul uman funcţional”, a declarat Seila Selimovic, din cadrul Institutului Naţional de Sănătate al SUA, care a finanţat această cercetare.

Pentru a realiza noul ţesut cardiac, specialiştii au utilizat celule stem aflate în faze incipiente de dezvoltare întrucât sunt mult mai uşor de prelucrat. Aceste celule au fost supuse diferiţilor stimuli pentru a le accelera creşterea, iar pentru a stimula inima să bată cercetătorii au folosit o metodă specială de condiţionare electromecanică, crescând frecvenţa contracţiilor induse electric în fiecare zi, timp de o lună. După această perioadă, muşchiul a început să arate şi să se comporte precum cel al unui om matur. Astfel, în decurs de doar patru săptămâni, celulele stem au preluat forma celulelor inimii adulte și au început să funcţioneze ca ele.

„Am descoperit că fiecare celulă în fază incipientă are plasticitatea dezvoltării și va răspunde mult mai bine la semnalele externe pe care le efectuăm pentru a accelera maturizarea”, a declarat prof. dr. Ronaldson-Bouchard.

Totodată, cercetătorii care au publicat constatările în revista Nature, au reuşit să dezvolte metode și software special pentru a măsura frecvenţa, amplitudinea, forţa de contracţie şi răspunsul ţesutului la medicamente.

Dr. Vunjak-Novakovic și echipa sa nu sunt singurii care utilizează celule stem pentru cercetarea, tratarea și vindecarea bolilor. La sfârşitul anului trecut, cercetători de la Universitatea Duke au anunţat că au dezvoltat un mușchi cardiac ce poate repara leziunile cauzate de un infarct miocardic.

O statistică pe anul 2017 realizată de organizaţia Reţeaua Europeană a Inimii prezintă o situaţie îngrijorătoare a bolilor cardiovasculare în Europa. În fiecare an, bolile cardiovasculare provoacă 3,9 milioane de decese în Europa și peste 1,8 milioane de decese în Uniunea Europeană. Astfel, bolile cardiovasculare reprezintă 45% din totalul deceselor din Europa și 37% din totalul deceselor din UE, fiind în același timp principala cauză a decesului la bărbaţi în toate cele 12 ţări din Europa și a decesului la femei în Europa si Uniunea Europeană.

În ţara noastră, afecţiunile cardiovasculare reprezintă principala cauză de mortalitate. Din cele aproximativ 250.000 de decese înregistrate în rândul românilor, aproape 150.000 au avut cauze cardiovasculare şi în jur de 50.000 au fost ca urmare a afecţiunilor oncologice, arată același raport al Reţelei Europene a Inimii. Astfel, la fiecare 30 de minute un român suferă un infarct, conform datelor Societăţii Române de Cardiologie, iar 1 din 10 pacienţi cu afecţiuni cardiovasculare nu supravieţuieşte, notează Digi24.

În contextul în care bolile cardiovasculare au o frecvenţă atât de ridicată, acest progres al oamenilor de știinţă este o speranţă pentru milioanele de oameni care se confruntă cu astfel de afecţiuni.