گام تازه استرالیا برای ساخت داروهای ایمن‌تر با قلب‌های آزمایشگاهی انسان

راه تازه برای «گوش دادن» به مینی‌قلب‌ها

پژوهشگران UNSW¹ و Victor Chang Cardiac Research Institute² یک پلتفرم حسگری تازه ساخته‌اند که می‌تواند با «گوش دادن» به موج‌های بسیار ریز ایجادشده در مایع، بافت قلبیِ رشدکرده در آزمایشگاه را پایش کند. این روش برای بررسی ضربان cardiac organoids³ (بافت‌های قلبیِ کوچک و آزمایشگاهیِ انسان) طراحی شده تا بدون میکروسکوپ یا اتصال فیزیکی، ضربان آن‌ها به‌صورت لحظه‌ای دیده و اندازه‌گیری شود.

این سامانه که biomechanical-well-plate (BWP)⁴ نام دارد، از یک حسگر بسیار حساس استفاده می‌کند که زیر یک محفظه پر از مایع قرار می‌گیرد. وقتی یک ارگانوئید قلبی منقبض می‌شود، تغییرات خیلی کوچکی در فشارِ سطح مایع ایجاد می‌کند؛ شبیه موج‌هایی که بعد از افتادن یک سنگ روی آب پخش می‌شوند. این تغییرات فشار تشخیص داده می‌شوند و به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌گردند تا پژوهشگران یک خروجی پیوسته از رفتار بیومکانیکی بافت داشته باشند.

به گفته UNSW¹ این پلتفرم می‌تواند برای توسعه دارو مهم باشد. چون واکنش‌ها را در زمان واقعی دنبال می‌کند، دانشمندان می‌توانند ببینند ارگانوئید قلبی هنگام اضافه شدن دارو چه واکنشی نشان می‌دهد و این واکنش در طول زمان چگونه تغییر می‌کند. چنین رصدی می‌تواند غربالگری گزینه‌های دارویی را عملی‌تر کند و امکان بررسی هم‌زمان نمونه‌های بیشتر را فراهم کند.

این فناوری همچنین می‌تواند به پزشکی شخصی‌سازی‌شده کمک کند؛ به این معنا که درمان‌ها روی ارگانوئیدهایی آزموده شوند که از سلول‌های خودِ یک بیمار به‌دست آمده‌اند. از طرف دیگر، تیم تحقیق می‌گوید این روش می‌تواند اتکا به آزمایش‌های حیوانی را کمتر کند، چون راهی انسانی‌تر برای مطالعه عملکرد قلب و بیماری‌ها ارائه می‌دهد.

UNSW¹ می‌گوید ایده این کار از «خط جانبی» ماهی‌ها الهام گرفته شده؛ سامانه‌ای طبیعی که به ماهی کمک می‌کند حرکت و تغییرات فشار در آب را حس کند. پژوهشگران این پلتفرم را ابزاری ساده و قابل‌گسترش توصیف می‌کنند که می‌تواند برای آزمون‌های با توان عملیاتی بالاتر، روی تعداد زیادی نمونه به‌صورت هم‌زمان به کار برود.

پاورقی

¹ UNSW — University of New South Wales

² Victor Chang Cardiac Research Institute

³ Cardiac organoids

⁴ Biomechanical-well-plate (BWP)