Nowy sposób badania sztywności zastawek serca opracowany przez naukowców z University of Missouri

Zespół badawczy z University of Missouri opracował nową platformę do testowania terapii ukierunkowanych na sztywność zastawek serca – schorzenie wywołane odkładaniem się złogów wapnia, które utrudniają prawidłowe pompowanie krwi przez serce.

Wraz z wiekiem w obrębie zastawki aortalnej, pełniącej funkcję „drzwi” kontrolujących przepływ krwi z serca do organizmu, może gromadzić się wapń. Nadmierne zwapnienie prowadzi do usztywnienia struktury zastawki i upośledzenia jej działania, a w konsekwencji może prowadzić do niewydolności serca.

Aby lepiej zrozumieć mechanizmy tego procesu oraz przyspieszyć opracowanie skutecznych metod terapeutycznych, naukowcy z Mizzou – Shiyou Chen i Dunpeng Cai z Department of Surgery School of Medicine – stworzyli pierwsze na świecie „zhumanizowane” (humanized) modelowe narzędzie badawcze zwapnienia zastawki aortalnej. Autorzy podkreślają, że ta innowacyjna platforma może istotnie skrócić drogę do odkrycia terapii zdolnych do zahamowania, a nawet odwrócenia procesu zwapnienia.

Jak podkreśla Chen, choroba zastawki aortalnej dotyka znaczną liczbę pacjentów, szczególnie w wieku średnim i starszym. Obecnie brak jest skutecznej farmakoterapii – jedyną możliwością pozostaje zabieg naprawy lub wymiany zastawki, który nie zawsze stanowi optymalną opcję dla osób starszych. Nowy model może umożliwić szybkie identyfikowanie pierwszych skutecznych leków.

Cai i Chen opracowali zaawansowane doświadczenie: wszczepili drobne fragmenty ludzkich zastawek serca w niewielki odcinek ludzkiej tętnicy, a następnie połączyli ten segment z aortą myszy, dodatkowo wykorzystując komórki odpornościowe tego samego dawcy. Kluczowe dla powodzenia tego etapu były wysokospecjalistyczne umiejętności mikrochirurgiczne Cai’a.

W badaniu wzięli udział także dr Lindsey Saint i dr John Markley z Division of Cardiothoracic Surgery, którzy dostarczyli materiał biologiczny do doświadczeń.

Dzięki szczegółowemu opisaniu dynamiki zwapnienia zastawki aortalnej w nowym modelu, możliwe stanie się systematyczne testowanie nowych terapii. Otwiera to potencjalną drogę do opracowania leków, które mogłyby hamować lub odwracać ten patologiczny proces.

Projekt został sfinansowany przez National Institutes of Health i – jak podkreśla Chen – doskonale wpisuje się w kulturę interdyscyplinarnej współpracy na Uniwersytecie Missouri, gdzie eksperci medycyny, chirurgii, nauk podstawowych, a nawet weterynarii współpracują na jednym kampusie.

Artykuł „Novel Humanized Aortic Valve Calcification Model” ukazał się w Circulation Research.

Źródło: Circulation Research, Novel Humanized Aortic Valve Calcification Model
DOI: http://dx.doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.124.325976