طور علماء في الولايات المتحدة، أول نموذج مصغر للقلب البشري للمساعدة في تحديد اضطرابات القلب في المختبر.

ستساعد نماذج القلب البشري المصغرة المصنوعة في المختبر العلماء على فهم أفضل لكيفية تطور عيوب مثل أمراض القلب الخلقية، والتي تؤثر على 1 في المائة من جميع المواليد الأحياء.

استخدم الفريق الخلايا الجذعية المُستحثة متعددة القدرات (iPSCs)- وهي خلايا بالغة مأخوذة من مريض - لتحفيز نمو القلب الشبيه بالجنين في طبق.

الخلايا الجذعية الجنينية

وتم إعادة برمجة الخلايا وراثيًا لتصبح أشبه بالخلايا الجذعية الجنينية، مما يتيح تطوير مصدر غير محدود لأي نوع من الخلايا البشرية. وسمح استخدام لهذه الخلايا بتوليد قلب صغير وظيفي بعد ما يزيد قليلاً عن أسبوعين.

وقال آيتور أجيري، الأستاذ المساعد في الهندسة الطبية الحيوية بجامعة ولاية ميتشيجان: "باستخدام عضيات القلب لدينا، يمكننا دراسة أصل أمراض القلب الخلقية وإيجاد طرق لإيقافها".

وأضاف: "تشكل هذه القلوب الصغيرة نماذج قوية بشكل لا يصدق لدراسة جميع أنواع اضطرابات القلب بدرجة من الدقة لم يسبق لها مثيل من قبل".

اظهار أخبار متعلقة

التشابه بين القلب الصناعي والبشري 

وأظهرت القلوب المصنوعة في المختبر، تشابهًا كبيرًا جدًا مع قلوب الجنين البشري، من الناحية الشكلية - من حيث البنية - وتعقيد نوع الخلية ولديها "غرف داخلية معقدة ومترابطة".

وتعد القضية الرئيسية التي تواجه دراسة نمو قلب الجنين وعيوب القلب الخلقية هي الوصول إلى القلب النامي. وكان الباحثون قد اقتصروا في السابق على استخدام نماذج الثدييات وبقايا الأجنة المتبرع بها.

وقال أجيري: "الآن يمكننا الحصول على أفضل ما في العالمين، نموذج بشري دقيق لدراسة هذه الأمراض - قلب بشري صغير - دون استخدام مواد جنينية أو انتهاك المبادئ الأخلاقية"، بحسب صحيفة "ديلي ميل".

وأضاف: "تسمح هذه العملية للخلايا الجذعية بالتطور، بشكل أساسي كما هو الحال في الجنين، إلى أنواع الخلايا والهياكل المختلفة الموجودة في القلب".

ويقول فريق الباحثين إن طريقتهم قابلة للتطوير ويمكن تكرارها في مختبرات أخرى. وبالإضافة إلى أمراض القلب الخلقية، يمكن أن تساعد صناديق المرضى في دراسة السمية القلبية التي يسببها العلاج الكيميائي وتأثير مرض السكري أثناء الحمل على قلب الجنين النامي.
ومع ذلك، فإن القلب المصنوع بعيد عن الكمال، مقارنة بقلب الإنسان، وستهدف الأبحاث المستقبلية في جامعة ولاية ميتشيجان إلى تحسين النماذج.

تم الحصول على الخلايا الجذعية المستخدمة في العملية من البالغين الموافقين وبالتالي خالية من المخاوف الأخلاقية.

ومولت الدراسة بمنح من جمعية القلب الأمريكية والمعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة، حيث تعد أمراض القلب السبب الرئيسي للوفاة.