Tehiskude suudab tuksuda, geene ekspresseerida ja reageerida ravimitele moel, mis ehedalt matkib päris inimsüdame kodade tööd.

Südamekodade kasvatamist alustati inimese indutseeritud pluripotentsetest tüvirakkudest ehk hiPSC-rakkudest (ingl human induced pluripotent stem cells), mida toodetakse vahetult täiskasvanud rakkudest ja mille arengut on seejärel võimalik suunata nii, et neist kasvavad just soovitud tüüpi rakud.

„See on esimene kord, mil inimese südamekoja kude on kunstlikes tingimustes tekitatud sisuliselt ammendamatust hiPSC-rakkude allikast,“ rõhutas üks uurimuse autoreist, Saksamaal tegutseva Hamburgi-Eppendorfi ülikooli meditsiiniuuringute keskuse teadlane Marta Lemme.

„Sellest võib olla kasu nii akadeemilistele laboratooriumidele kui ka ravimitööstusele, kuna uute potentsiaalsete ravimite mõjude uurimine eeldab kodade virvenduse (ingl atrial fibrillation) laboratoorse mudeli loomist. Ja esimene samm selle poole on inimsüdame kodade lihasrakkude sarnaste rakkude valmistamine,“ osutas Lemme.

Südamelihasrakud on rakud, millest südame lihaskude koosneb. Antud juhul teeb laboris loodud rakud eriliseks asjaolu, et neist arendati välja ruumiline, tuksuv südamekude. See eeldab omadusi, mis võimaldavad rakkudel pingulduda ja lõdvestuda ning reageerida ravimitele ja elektrilöökidele.

Lahendus leiti A-vitamiini ainevahetussaadusest, mida nimetatakse tretinoiiniks ehk all-trans-retiinhappeks (ingl all-trans retinoic acid) ja mille abil programmeeritakse doonorrakke ümber sobivasse südamekojaraku-sarnasesse vormi.

Tänu asjaolule, et laboris loodud kude matkib tõelist südant väga hästi, peaks see leidma rakendust mitmes valdkonnas ravimite mõjude uurimisest haiguste analüüsimiseni.

Eelkõige võimaldab saavutus hakata paremini uurima arütmiat ehk südamelöökide ebakorrapärasust. Haigust esineb mitmel kujul, kuid kõige levinum on kodade virvendus, mida iseloomustavad südamerütmi sage ebaregulaarsus ja vahel väga kiire, tavalisest saja löögini minutis küündivast ülempiirist puhkeolekus märkimisväärselt kiirem südame töö.

Kodade virvendusega võivad kaasneda peapööritus, hapnikupuudus ja väsimus. Enamasti ravitakse seda südamerütmi reguleerivate ravimite või kateeterablatsiooniks nimetatava kirurgilise operatsiooniga, mille käigus lõhutakse häiritud rütmi põhjustav südamepiirkond raadiolainetega.

„Need südamekoja lihaskoe ribad pakuvad suurepärast võimalust kodade virvenduse mudeldamiseks ravimite testimise eesmärgil laboratoorsetes tingimustes,“ kommenteeris Lemme.

„Siiski on võimalik tulemust täiustada ja saavutada veelgi suurem sarnasus inimese südamekodade koega. Meie jaoks on järgmine samm testida mitmesuguseid arütmia esilekutsumise viise, uurida kodade virvenduse elektrilise ümbermudeldamise mehhanisme ja testida uusi ravimeid," lisas ta.

Uurimus ilmus teadusajakirjas Stem Cell Reports.