کنترل سلولهای قلبی توسط نور ممکن است!

Pاپتوتیم تحقیقاتی از دانشگاه George Washington روش سریعی برای بررسی اینکه آیا داروهای جدید باعث بروز آریتمی‌های قلبی خواهند شد ابداع کرده‌است. این روش از اپتوژنتیک استفاده می‌کند. اپتوژنتیک تکنیکی است که از نور بمنظور کنترل سلولها استفاده می‌کند. تابحال بمدت یک دهه اپتوژنتیک در حیطه علوم اعصاب مورد استفاده قرار می‌گرفت، ولی این روش اخیرا وارد تحقیقات قلبی نیز شده‌است.


مقاله مرتبط: مطالعه جدید حافظه از طریق اپتوژنتیک


در این سیستم ابداع شده‌ی جدید، تیم تحقیق از نور بمنظور ایجاد تپش در سلولهای قلبی و سنجش نوری پاسخ آنها استفاده کرد. این مورد آنها را قادر ساخت تا فرآیند بررسی دارو را بطور خودکار انجام دهند که راه جدیدی برای مشخص کردن داروهای خطرناک است. این تکنیک، روش ابتدایی را که فرآیندی دستی بود، ساده‌تر کرده و تطابق لازم را با قواعد بررسی FDA و کسب اطمینان از داروها فراهم می‌کند. سیستم کنونی تیم تحقیق قادر است 30000 سلول حساس به نور را در کمتر از 10 دقیقه بررسی کند. این مدت زمان، بسیار کمتر از روش معمول، که می‌تواند از ساعتها تا سالها طول بکشد، است.

این پژوهش تحت عنوان “OptoDyCE as an Automated System for High-Throughput All-Optical Dynamic Cardiac Electrophysiology” در نشریه‌ی Nature Communications منتشر شد.

امیلیا انتشوا، استاد مهندسی زیست پزشکی در دانشگاه GW و مولف ارشد این پژوهش گفت: “این روش جدید قابلیت آن را دارد تا بطور وسیعی سرعت را بمنظور حصول داروهای ایمن و ضروری برای بیماران حاد، افزایش دهد. مهمتر از آن، ما نشان می‌دهیم که این روش می‌تواند با استفاده از سلولهای خونی خود بیمار انجام شود که ترکیبی از تکنیکهای سلول بنیادی و روش جدید ما است. یکی از چالشهای بزرگ تولید داروهای جدید، آزمایش آنها برای کسب اطمینان از فقدان سمیت آن برای قلب است. این تکنولوژی ما را در کسب اطمینان از این مورد یاری می‌دهد.”

بمنظور تایید دارو توسط FDA، آنها باید بررسی شوند که با مصرف آنها، خطری متوجه قلب یا دیگر ناحیه بدن نمی‌شود. در مراحل ابتدایی، سلولها با داروی مدنظر تحت درمان قرار می‌گیرند تا نحوه واکنش آنها را مشاهده کنیم. مطابق معمول، قابل اعتمادترین روش، سنجش دستی پاسخ آنها با وارد کردن پروبهایی بدرون سلول است. روشهای جدید که بازده آنها بالاست، این سنجش را سرعت می‌بخشند. با این حال، تاکنون هیچ سیستم پربازده اینچنینی که با سلولهای حقیقی قلب کار کند، در دسترس نبوده‌است. پژوهش دکتر انتشوا کمک می‌کند تا تصویری کامل‌تر از نحوه تاثیر دارو بر قلب فراهم شود؛ این پژوهش باعث ذخیره زمان و منابع می‌شود که می‌تواند بر روی دیگر کاندیدهای دارویی صرف شود.

الکس کلیماس، مولف اول پژوهش اذعان داشت: “مزیت تحریک نوری و ثبت نوری این است که راهی برای کنترل پویای میلیونها سلول بطور همزمان و بدون تماس با نمونه فراهم می‌آورد. این روش نه تنها شما را قادر می‌سازد تا سریع‌تر آزمایش کنید؛ بلکه روش ایمن‌تری بمنظور انجام محاسبات در بررسی مواد سمی فراهم می‌آورد.”

جدا از استفاده‌های آن در حیطه مطالعات دارویی، این روش می‌تواند توسط دانشمندان بمنظور تایید تمایز صحیح سلولهای بنیادی به سلولهای قلبی مورد استفاده قرار بگیرد. این تکنیک آنها را در ارتقای کیفیت این سلولهای جدید و سرعت بخشیدن به رشد آنها یاری می‌کند.

این روش می‌تواند توسط شرکتهای داروسازی بمنظور سرعت بخشیدن به فرآیند تولید داروها مورد استفاده قرار بگیرد.