Ученые вырастили мини-сердца для испытания лекарств от COVID-19
Исследование: мини-сердца помогут уточнить дозировки лекарств от COVID-19
,
100% Depositphotos Исследователи создали мини-сердца, чтобы испытать действие лекарств, которые сейчас применяются для лечения COVID-19, а также исследовать вызванные коронавирусом осложнения. Вирусолог и руководитель лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел Волчков рассказал «Газете.Ru», что препараты от цитокинового шторма могут быть кардиотоксичны, поэтому их нужно применять только в случае уверенности в ухудшении состояния, а не повсеместно.
Почему органоиды?
Ученые из США и Германии вырастили органоиды сердца, чтобы изучить осложнения сердечно-сосудистой системы после коронавируса и протестировать различные препараты для лечения COVID-19. Препринт исследования опубликован на платформе BioRxiv.
Органоиды — это клеточные скопления, которые имитируют структуру органов человека, анатомические и функциональные особенности самых разных тканей. Это позволяет ученым изучать биологические процессы, связанные с заболеваниями, а также находить новые стратегии их лечения. В данном случае моделировались воздействия лекарств на сердце и уточнялись их дозировки.
Вирусолог и руководитель лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел Волчков отметил в разговоре с «Газетой.Ru», что выращенные органоиды действительно могут продемонстрировать то, как действуют на сердце различные лекарства от COVID-19.
«Органоиды наиболее точно, по сравнению с другими методами, отражают действие токсичных препаратов, которые могут привести к дисфункции тех или иных систем. Они отражают надклеточный уровень, приближенный к физиологическому состоянию сердечной мышцы. Но нужно понимать, что все-таки это не сердце, которое находится в организме, где работает иммунная система, есть полноценная кровеносная система. Поэтому исследования на органоидах лучше проводить параллельно с экспериментами на животных», – рассказал собеседник «Газеты.Ru».
Множественные осложнения
По данным ученых, серьезные осложнения сердечно-сосудистой системы встречаются у 20-25% госпитализированных пациентов с COVID-19. Кардиолог Европейского Медицинского Центра Евгения Аникьева рассказала, что коронавирусная инфекция вызывает миокардиальные повреждения, а также ухудшает течение хронических сердечно-сосудистых заболеваний.
«Чаще всего при коронавирусной инфекции встречаются миокардиты, перикардиты, нарушение ритма и развитие острого коронарного синдрома с инфарктом миокарда. Повреждения сердечно-сосудистой системы наблюдаются более чем у 40% людей, инфицированных коронавирусом. В основе механизма повреждения сердечной мышцы лежит воздействие вируса через специфические ферменты — молекулы, расположенные как в легких, так и в сердечной мышце с развитием патологического системного ответа, который проявляется в виде цитокинового шторма. Он вызван дисбалансом наших иммунных клеток и приводит к поражению сердца. Так же повреждается сосудистая стенка и возникают тромбозы», — объяснила Аникьева.
Как известно, SARS-CoV2 поражает легкие пациента, вызывая выработку иммунной системой большого количества цитокинов и их выброс в кровоток. Возникает цитокиновый шторм.
Цитокины воздействуют на сердце, вызывая фиброз, тромбы, повреждения сосудов и снижение сократительной функции. Все это может привести к инфаркту миокарда.
Поэтому противоцитокиновые препараты сейчас назначаются каждому госпитализированному с COVID-19. Так как они обладают серьезными побочными эффектами, требуется осторожность при их использовании и точность дозировок, поэтому дополнительные исследования на органоидах так важны.
По словам вирусолога Волчкова, цитокиновый шторм может привести к смерти человека, если его вовремя не предотвратить с помощью антицитокиновых препаратов, которые назначаются при лечении коронавируса. Их применение оправдано, хотя они и обладают высокой кардиотоксичностью.
«Как и с антибиотиками, так и с иммуносупрессорами существует одна проблема, – их начали назначать всем и при любом случае. Однако их нужно применять не повсеместно, а целенаправленно. Перед тем, как дать такое лекарство нужно четко понимать, что цитокиновый шторм может скоро начаться. Идеально было бы, если бы существовали технологии тонкого мониторинга цитокинового шторма. В этом случае такие препараты можно было бы использовать точечно. И это стопроцентно могло бы уменьшить летальность», – рассказал «Газете.Ru» Волчков.
В ходе исследования ученые испытали четыре подобных препарата – тоцилизумаб, барицитиниб, дексаметазон и анакинру. На органоидах они использовались совместно с цитокином IL-1β, который имитирует цитокиновый шторм.
В результате ученым удалось выяснить, что дексаметазон за счет IL-1β снижает сократительную способность органоидов, что негативно сказывается на их состоянии. Препарат также обладает протромботическими способностями, что чревато у пациентов с болезнями сердечно-сосудистой системы повышением риска тромбоэмболических осложнений, таких как инфаркт миокарда.
Тоцилизумаб и барицитиниб показали незначительные результаты и не смогли улучшить амплитуду сокращений сердца. Анакинра, в свою очередь, положительно повлияла на состояние органоидов.
Комментарии закрыты.