تُساعد قلوب صغيرة مزروعة في المختبر العلماء على فكّ لغز أمراض القلب لدى الأطفال وتسريع تطوير علاجات جديدة.

وطوّر علماء في مختبر الهندسة الحيوية للقلب التابع لمركز QIMR Berghofer في أستراليا هذه القلوب المصغّرة ثلاثية الأبعاد - المعروفة باسم العُضويات القلبية - وهي تُحاكي بنية ووظيفة عضلة قلب الإنسان البالغ الحقيقية، بزراعتها من خلايا جذعية بشرية متعددة القدرات - خلايا متعددة الاستخدامات يمكنها التطور إلى أي نوع من خلايا الجسم - تتغلب هذه العُضويات على تحدٍّ علمي طويل الأمد، وفق تقارير.

من الخلايا اللينة إلى القوية 

غالباً ما تبقى خلايا القلب المزروعة في المختبر في حالة غير ناضجة، تُشبه حالة الجنين، مما يجعلها أقل فائدة لدراسة أمراض القلب التي تظهر في مراحل لاحقة من الحياة، ولتجاوز هذه العقبة، فعّل الباحثون مسارين بيولوجيين رئيسيين في دراستهم يُحاكيان آثار التمارين الرياضية، مما يدفع الخلايا إلى النضج والتصرف بشكل أشبه بأنسجة قلب الإنسان البالغ.

ويساعد هذا النهج المُحاكي للتمرين على سد الفجوة بين أنسجة القلب المزروعة في المختبر وأنسجة القلب الحقيقية للبالغين، مما يجعل نمذجة الأمراض أكثر واقعية وموثوقية.

وهذا الإنجاز يعني أن العلماء أصبحوا الآن يمتلكون نموذجاً أكثر دقة لاختبار الأدوية وفهم أمراض القلب الوراثية، وخاصة تلك التي تصيب الأطفال.

ويقول البروفيسور جيمس هدسون، من مركز QIMR Berghofer: "القلوب الصغيرة قد تكون بحجم بذرة الشيا، لكنها تُوفر منصة قوية لاكتشاف علاجات جديدة، هناك فائدة كبيرة لدراسة أمراض القلب بهذه الطريقة، مما يُسرّع عملية تطوير الأدوية".

كما يُمكن أن تُساعد أيضاً في تقليل الحاجة إلى الاختبارات على الحيوانات والتجارب البشرية المبكرة من خلال تمكين الباحثين من فحص الأدوية المُحتملة بكفاءة أكبر في المختبر.

نماذج القلوب.. تأثير حقيقي

وباستخدام هذه العضيات، نجح الفريق أيضاً في إعادة إنشاء السمات الرئيسية لأمراض القلب المرتبطة بطفرات في جينات مثل الريانودين والكالسكويسترين والديسموبلاكين، و تم تكرار اعتلال عضلة القلب ديسموبلاكين، وهو حالةٌ يصعب دراستها، في المختبر، مما أظهر تندباً وانخفاضاً في قدرة الضخ .

ويقول هدسون إن النتائج واعدة على عدة مستويات، ويشير: "اختبرنا نوعاً جديداً من الأدوية يُسمى مثبط البرومودومين والبروتين خارج الطرفي، ووجدنا أن هذا الدواء يُحسّن وظيفة أنسجة القلب، عند علاجها بهذه الفئة من الأدوية، أظهرت الأنسجة المزروعة في المختبر تحسناً ملحوظاً، مما زاد الآمال في علاجات مستقبلية".