Пульсацию выращенного в пробирке сердца показали в МФТИ

Ученые МФТИ показали, как в чашке Петри ритмично пульсируют клетки человеческого сердца, выращенные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Полученные изображения стали основой для разработки алгоритма, который позволяет выделять и классифицировать клетки и их структуры на микроскопических снимках.

Это открывает путь к созданию обширного цифрового атласа сердца, который объединит данные, полученные как из искусственно выращенных клеток, так и из реальных срезов тканей разных пациентов, сообщили в пресс-службе Физтеха.

«Видели ли вы что-то более невероятное, чем превращение одних клеток в другие? Мне всегда удивительно получить в пробирке чье-то сердце! Каждый раз как первый», — поделилась Валерия Цвелая, заведующая кафедрой экспериментальной и клеточной медицины МФТИ.

Видео демонстрирует сокращения кардиомиоцитов — клеток сердечной мышцы. Эти клетки были выращены из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.

«Мы взяли клетки крови пациента и с помощью специальных методов «омолодили» их, вернув в эмбрионально-подобное состояние. Такие клетки обладают уникальным потенциалом и могут превратиться в практически любой тип клеток организма. В течение нескольких недель мы имитировали естественные процессы эмбриогенеза, чтобы вырастить желудочковые кардиомиоциты», — объяснила Елена Турчанинова, аспирант МФТИ, младший научный сотрудник Лаборатории экспериментальной и клеточной медицины МФТИ.

Сама методика известна научному сообществу, однако ее практическая реализация — сложный и кропотливый процесс.

Такие модели на основе выращенных стволовых клеток конкретного пациента позволяют безопасно тестировать эффективность и побочные действия новых лекарств, а в перспективе — изучать механизмы наследственных сердечных заболеваний и подбирать персонализированную терапию.

Полученные изображения клеток стали основой для нового алгоритма, который позволяет выделять и классифицировать клетки и их структуры на микроскопических снимках, в том числе и на сложных изображениях выращенной в пробирке ткани. Это открывает путь к созданию обширного цифрового атласа сердца, который объединит данные, полученные как из искусственно выращенных клеток, так и из реальных срезов тканей разных пациентов.

Результаты исследования закреплены патентом RU2024135845A.