طور علماء في الولايات المتحدة أول نماذج صغيرة للقلب البشري عاملة للمساعدة في تحديد اضطرابات القلب في المختبر. حيث تم بناء القلب المصغر، الذي يحتوي على بطين عامل وأنسجة الأوعية الدموية، من الخلايا الجذعية لمحاكاة آليات عمل قلب الجنين في الرحم. وحسب صحيفة ”ديلي ميل“ البريطانية، بدأ العضو الصغير، الذي نما إلى حوالي 1 ملم خلال 15 يوماً فقط، ينبض بعد حوالي 6 أيام فقط، ويقول الباحثون إن قلوبهم الكروية الصغيرة هي «أكثر النماذج والأوعية الدموية البشرية التي نمت في المختبر حتى الآن".
إيقاف أصل أمراض القلب الخلقية
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، وبهذا الخصوص، قال آيتور أغيري، الأستاذ المساعد في الهندسة الطبية الحيوية بجامعة ولاية ميتشيغان: «باستخدام نماذج القلب لدينا، يمكننا دراسة أصل أمراض القلب الخلقية وإيجاد طرق لإيقافها»، وقد أظهرت هذه النماذج تشابهاً كبيراً جداً مع قلب الجنين البشري، من الناحية الشكلية - من حيث البنية - وتعقيد نوع الخلية.
إن إحدى القضايا 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 أغيري: «الآن يمكننا الحصول على أفضل ما في العالمين، نموذج بشري دقيق لدراسة هذه الأمراض - قلب بشري صغير - دون استخدام مادة جنينية أو انتهاك المبادئ الأخلاقية».
استخدم الفريق الخلايا الجذعية المُستحثة متعددة القدرات (iPSCs) - وهي خلايا بالغة مأخوذة من مريض ما - لتحفيز نمو القلب الشبيه بالجنين.
iPSCs هي خلايا بالغة تمت إعادة برمجتها وراثيًا لتكون أشبه بالخلايا الجذعية الجنينية، مما يتيح تطوير مصدر غير محدود لأي نوع من الخلايا البشرية، وقد سمح استخدام iPSCs بتوليد قلب صغير وظيفي بعد أسبوعين، وقال أغيري: «تسمح هذه العملية للخلايا الجذعية بالتطور، بشكل أساسي كما هو الحال في الجنين، إلى أنواع الخلايا والهياكل المختلفة الموجودة في القلب».
يقول الفريق إن طريقتهم قابلة للتطوير ويمكن تكرارها في مختبرات أخرى، بالإضافة 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 هذه النماذج بعيدًة عن الكمال مقارنة بقلب الإنسان، وستهدف الأبحاث المستقبلية في جامعة ولاية ميتشيغان إلى تحسين النماذج.
