(AdnKronos Salute) – Le cellule del cuore messe su chip sono derivate da staminali pluripotenti indotte, cellule adulte ‘ringiovanite’ che possono differenziarsi e diventare diversi tipi di tessuto. I ricercatori hanno progettato il sistema in modo che la sua struttura 3-D fosse paragonabile alla geometria delle fibre del tessuto connettivo in un cuore umano, realizzando canali che servono come modelli per i vasi sanguigni, e imitando lo ‘scambio per diffusione’ di nutrienti e farmaci nei tessuti umani. In futuro, questo potrebbe permettere ai ricercatori di monitorare anche la fase di rimozione dei prodotti di scarto del metabolismo delle cellule.
“Questo sistema non è una coltura cellulare semplice, dove il tessuto viene immerso in un bagno statico di liquido”, ha detto l’autore principale dello studio, Anurag Mathur. “Abbiamo progettato questo sistema in modo che sia dinamico, che si replichi come il tessuto del nostro corpo esposto a sostanze nutrienti e farmaci”. Entro 24 ore dall’ingresso nel chip, le cellule del cuore hanno iniziato a battere da sole, con un ritmo fisiologico normale (55-80 battiti al minuto). Gli scienziati hanno messo il sistema alla prova, monitorando la reazione delle cellule del cuore a quattro noti farmaci cardiovascolari: isoproterenolo, E-4031, verapamil e metoprololo. E hanno usato i cambiamenti nella frequenza delle pulsazioni del cuore per valutare la risposta ai composti. Ad esempio, dopo mezz’ora di esposizione all’isoproterenolo, un farmaco usato per trattare la bradicardia, il ritmo del tessuto cardiaco è aumentato da 55 a 124 battiti al minuto.
Dunque per il team il cuore-su-chip potrebbe essere adattato a un modello di malattie genetiche umane o per lo screening di eventuali reazioni ai farmaci. Non solo. “Collegare il cuore a tessuto del fegato consentirebbe di determinare se un farmaco che funziona inizialmente bene sul muscolo cardiaco potrebbe poi essere metabolizzato dal fegato” senza problemi, conclude Healy.