https://bodybydarwin.com
Slider Image

Dieses Mikrochip-Herz hat eine seltene genetische Erkrankung

2021

Es sieht nicht viel wie ein Herz aus, aber es funktioniert - ein bisschen - wie eines. Forscher haben ein Mikrochip-Herz geschaffen, das eine seltene genetische Erkrankung aufweist. Mithilfe des Chips konnten die Forscher einige Grundlagen über die Krankheit, das sogenannte Barth-Syndrom, erlernen, die die Wissenschaftler zuvor nicht kannten.

Diese Ergebnisse sind natürlich ein Fortschritt für die Barth-Syndrom-Forschung. Das Syndrom, das gewöhnlich bei Jungen auftritt, verursacht vergrößerte, geschwächte Herzen; Muskelschwäche; und Probleme mit dem Immunsystem. Es hat keine Heilung. Die Forschung zeigt auch eine faszinierende Anwendung für Organe auf einem Chip, eine Technologie, die Ingenieure in den letzten Jahren entwickelt haben, um die Humanbiologie auf völlig neue Weise zu untersuchen.

Um Organe auf einem Chip herzustellen, sammeln Ingenieure Zellen von Menschen und verteilen sie auf kleinen Plastikquadraten, deren Größe denen von Computer-Mikrochips ähnelt. Die Organe auf einem Chip sind häufig mit winzigen Sensoren und Schläuchen ausgestattet, damit Wissenschaftler Chemikalien in sie pumpen und unterschiedliche Ergebnisse messen können. Zum Beispiel könnten Wissenschaftler Medikamente in ein Organ auf einem Chip pumpen und sehen, wie Zellen reagieren. Die Chips sollen eine Alternative zu Tests an Labortieren sein. Sie haben ihre Vor- und Nachteile gegenüber Labortieren. Eines ist sicher: Sie sind viel cooler als Laborratten.

Um Barth-Syndrom-Chips herzustellen, nahmen Forscher aus den USA und Europa Hautbiopsien von zwei Personen mit Barth-Syndrom vor. Die Forscher wandelten die Hautzellen in Stammzellen um und von dort in Herzzellen, die von alleine schlagen konnten. Selbst nach all diesen Transformationen hatten die Zellen immer noch dieselben Gene wie ursprünglich - einschließlich des einen fehlerhaften Gens, das das Barth-Syndrom verursacht. Dieses Gen ist wichtig, um Mitochondrien zu bilden, spezialisierte Strukturen, die in jeder Zelle auftreten.

Die Forscher steckten die Herzzellen des Barth-Syndroms in ihre Chips, die aus weichem Kunststoff gefertigt waren. Wenn das Herzgewebe stark genug schlug, verbog sich der gesamte Chip. Die Forscher maßen die Biegung des Chips, um zu berechnen, wie stark die Herzzellen arbeiteten.

Die Barth-Syndrom-Forscher haben in Chips und anderen Experimenten herausgefunden, dass das Barth-Syndrom-Gen, das auf dem X-Chromosom auftritt, Herzzellen schwächer schlagen lässt. Unten sehen Sie typische Herzzellen auf einem Chip im Vergleich zu den kaum schlagenden Herzzellen des Barth-Syndroms. Beide Sätze von Zellen wurden aus Hautzellen hergestellt, in Stammzellen umgewandelt, in Herzzellen umgewandelt:

Megan McCain und Kevin Kit Parker / Wyss Institute

Das Barth-Syndrom-Gen hat auch dazu geführt, dass die Herzzellen einen Überschuss an Chemikalien produzieren, die als reaktive Sauerstoffspezies bezeichnet werden. Auf der anderen Seite half das Entfernen der überschüssigen reaktiven Sauerstoffspezies den Herzzellen, normaler zu schlagen. "Nun, ob dies mit einem Tiermodell oder einem Patienten erreicht werden kann, ist eine andere Geschichte, aber wenn dies getan werden könnte, würde dies einen neuen therapeutischen Ansatz nahe legen, sagte William Pu, der leitende Wissenschaftler der Forschung und Kardiologe am Boston Children's Hospital in einer Stellungnahme.

Pu und seine Kollegen haben ihre Arbeit am Montag in der Zeitschrift Nature Medicine veröffentlicht .

Was haben Dinosaurier gegessen?

Was haben Dinosaurier gegessen?

Dieser möwenförmige Nebel ist ein Treffpunkt für Babystars

Dieser möwenförmige Nebel ist ein Treffpunkt für Babystars

So steuern Sie Ihren Computer mit Ihrer Stimme

So steuern Sie Ihren Computer mit Ihrer Stimme