Персональное сердце на чипе: как miniPUMP тестирует лекарства

Представьте себе рабочий кусочек человеческого сердца размером с почтовую марку. Именно такой «микрожелудочек», названный miniPUMP, собрали инженеры из Бостонского университета. Его основа — пластиковая пластинка, а главное — крошечные насосы, клапаны и трубки, напечатанные на 3D-принтере из специального акрила. Игрушка? Нет, прорывная модель для тестирования лекарств.

Вся магия кроется в конструкции. Напечатанный каркас насоса — это гибкие акриловые спирали. А вот поверх них ученые высаживают живые кардиомиоциты — те самые мышечные клетки, что заставляют наше сердце биться. Когда клетки синхронно сокращаются, они сжимают и разжимают этот искусственный «скелет», прокачивая через систему жидкость. Получается настоящий микроскопический насос на клеточной тяге.

И самое главное — эти клетки можно получить практически от любого человека. Взяв, к примеру, ваши клетки кожи, их можно «перепрограммировать» в стволовые, а затем вырастить из них клетки сердца. Так создается персонализированный miniPUMP, уникальная модель именно вашего сердца в миниатюре. Фантастика, но это уже реальность.

«Представьте: я беру ваши клетки и смотрю, как они отреагируют на новый препарат от аритмии, — объясняет руководитель проекта Христос Михас. — Это же ваша собственная ткань! Система не просто копирует работу сердца, она дает нам беспрецедентную возможность тестировать лечение индивидуально для каждого пациента».

Ученые верят, что это первый шаг к созданию целой библиотеки «органов на чипе» — миниатюрных моделей легких, почек, печени. Фактически, целая лаборатория внутри одного устройства. Вопрос: сколько жизней можно будет спасти, отладив терапию на таких вот «копиях» человека, прежде чем давать лекарство ему самому?

Кстати, пока одни создают каркасы, другие от них отказываются. В прошлом году австрийские исследователи представили мини-сердце, которое клетки самоорганизовали в нужную форму, без всяких искусственных лекал. Две разные философии на пути к одной цели. Интересно, какая окажется эффективнее?