Corazón artificial en miniatura podría transformar tratamiento de enfermedad cardiovascular

Ahora, un nuevo modelo de corazón en miniatura con múltiples cámaras y autorregulación ofrece una solución prometedora para mejorar la supervivencia y los resultados de los pacientes.

En un desarrollo innovador, un equipo colaborativo de investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén (Jerusalén, Israel), el Instituto de Tecnología Technion-Israel (Haifa, Israel) y Tissue Dynamics Ltd. (Rehovot, Israel) ha presentado un modelo de corazón humano en miniatura, del tamaño de un grano de arroz, que podría redefinir las pruebas de medicamentos y la investigación cardiovascular. Construido a partir de células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC), este modelo de corazón humano de múltiples cámaras autodirigido que comprende múltiples cámaras, grupos de marcapasos, membrana epicárdica y revestimiento endocárdico imita la estructura y las funciones del corazón humano.

Una característica clave de este modelo es su capacidad para monitorear métricas vitales en tiempo real, como la ingesta de oxígeno, la contracción cardíaca y el potencial de campo extracelular. Esto ha proporcionado a los científicos conocimientos sin precedentes sobre las enfermedades y funciones del corazón, posicionándolo como una herramienta transformadora en el estudio cardiovascular. El modelo de mini corazón ya ha dado lugar a descubrimientos innovadores, como el hallazgo de una nueva forma de arritmia cardíaca que difiere de las observadas en los modelos animales tradicionales, lo que proporciona una nueva perspectiva para el estudio de la fisiología humana.

Este modelo de corazón también beneficia a la industria farmacéutica al ofrecer una comprensión precisa de cómo los compuestos farmacéuticos pueden afectar al corazón humano. Por ejemplo, al examinar la respuesta del modelo de corazón al fármaco mitoxantrona, generalmente utilizado contra la leucemia y la esclerosis múltiple, el equipo demostró cómo puede inducir arritmia al interrumpir el acoplamiento electromitocondrial del corazón. Además, los científicos se asociaron con Tissue Dynamics para desarrollar un sistema robótico capaz de examinar 20.000 diminutos corazones humanos en paralelo para aplicaciones de descubrimiento de fármacos. El sistema microfisiológico tiene amplias aplicaciones potenciales y tiene la capacidad de mejorar la comprensión humana de la fisiología del corazón y acelerar el descubrimiento de intervenciones farmacéuticas más seguras y eficaces.

Con su precisión inigualable y su capacidad para proporcionar conocimientos profundos sobre las enfermedades del corazón, este innovador modelo de corazón humano puede cambiar radicalmente los métodos de pruebas de medicamentos. El modelo de corazón en miniatura proporciona a los investigadores herramientas para crear medicamentos más seguros y potentes, mejorando la salud y la supervivencia de los pacientes en todo el mundo. En particular, también ofrece una ventaja ética al servir como una alternativa viable para las pruebas con animales. Este descubrimiento innovador podría redefinir el panorama de la industria farmacéutica, reduciendo la dependencia de los sujetos animales y los dilemas éticos asociados. En resumen, este modelo de corazón humano en miniatura pero sofisticado es un hito importante en la investigación médica que promete transformar las pruebas de medicamentos, profundizar la comprensión de las enfermedades cardiovasculares y allanar el camino para un futuro más saludable.

“La integración de nuestro complejo modelo de corazón humano con sensores nos permitió monitorear parámetros fisiológicos críticos en tiempo real, revelando intrincadas dinámicas mitocondriales que impulsan los ritmos cardíacos. Es un nuevo capítulo en la fisiología humana”, dijo el profesor Nahmias, director del Centro Grass de Bioingeniería de la Universidad Hebrea de Jerusalén.

Enlaces relacionados:
Universidad Hebrea de Jerusalén
Instituto de Tecnología Technion-Israel
Tissue Dynamics Ltd.