Исследователи из МФТИ из Долгопрудного создали инновационную платформу, которая помогает определять, какие лекарственные препараты могут вызывать нарушения сердечного ритма, такие как аритмия.
Аритмия — это нарушение нормального ритма сердцебиения, которое может проявляться в виде слишком быстрого (тахикардия), слишком медленного (брадикардия) или нерегулярного сердцебиения. Одним из ключевых показателей риска аритмии считается удлинение интервала QT на электрокардиограмме. Однако, как показывают последние исследования, этот показатель не всегда надежен. Многие препараты, считающиеся безопасными на этапе тестирования, позже оказываются опасными для сердца.
Чтобы решить эту проблему, ученые МФТИ предложили новый подход. Они объединили два метода: лабораторные исследования клеток сердечной мышцы, полученных из стволовых клеток человека, и компьютерное моделирование. Такая комбинация позволяет оценить не только влияние лекарств на электрическую активность клеток, но и их воздействие на структуру тканей сердца.
«Мы создали новую платформу для тестирования препаратов, объединяющую in vitro и in silico подходы. В работе использовались кардиомиоциты (клетки миокарда, отвечающие за сокращение и расслабление сердца), полученные из стволовых клеток человека (hiPSC-CM)», — рассказала инженер-исследователь лаборатории экспериментальной и клеточной медицины Института биофизики будущего МФТИ Анастасия Синицына.
В ходе исследования ученые протестировали несколько известных лекарственных средств, включая лидокаин, циклофосфамид, мексилетин и хинидин. Например, лидокаин, который используется как обезболивающее, при определенных концентрациях может как провоцировать аритмию, так и предотвращать ее. Циклофосфамид, применяемый в онкологии, оказал влияние не только на ионные каналы клеток, но и на их межклеточные взаимодействия.
Особое внимание было уделено препарату мексилетину, который ранее ошибочно считался опасным для сердца. Новый метод подтвердил его антиаритмический эффект. Также исследователи продемонстрировали, что хинидин, ассоциирующийся с высоким риском желудочковых аритмий, действительно повышает вероятность возникновения спиральных волн — предвестников тахикардии.
Новая платформа имеет большой потенциал для фармацевтической промышленности. Она поможет выявлять кардиотоксичность препаратов на ранних этапах разработки, снижая риски для пациентов и улучшая качество новых лекарств.
Ранее REGIONS сообщил, что в Долгопрудном более 140 доноров пополнили банк крови на 50 литров.
