تشخیص به موقع عوارض قلبی به کمک فناوری

|
۰ دیدگاه
۰۴-symptoms-heart-disease-carotid-intimal-medial-thickness

یک مدلی تجربی که از بیومکانیک ژنتیکی و سلول های بنیادی بیماران برای پیش بینی نوع عارضه قلبی در کودکان استفاده شد بر طبق نظر مولفان مقاله حاضر در مجله Cell منتشر خواهد شد.

به گزارش کلیک، گروه متشکل از نهادهای مختلف که تکنولوژی مذکور را توسعه می دهند -و توسط Cincinnati Children’s Heart Institute مدیریت و نظارت می شود – در گزارش روز ۱۹ ماه می چنین عنوان می کنند که این امر سبب می شود پزشکان قادر به مداخله سریع تر شوند تا به بیماران کمک شود تا شرایط شان را کنترل کنند و همچنین بیماران را از گزینه های درمانی و دارویی پیش روی شان مطلع سازند. در آزمایشات لابراتواری ، این مدل به صورت بسیار دقیقی پیش بینی می کند که آیا موش های آزمایشگاهی و یا سلول های بنیادی قلب بیماران به کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک و یا به نوع گشاد شده آن مبتلا می شوند.
جفری مالکتین – دکترا، محقق و مولف در بخش زیست شناسی مولکولی قلبی عروقی انستیتوهای پزشکی Cincinnati Children’s و Howard Hughes می گوید: این تکنولوژی این امر را ممکن می سازد که فنوتیپ قلبی نهایی در اطفال پیش بینی شود و به راهنمایی ها و نظارت های درمانی آینده آن ها کمک شایانی می کند، وی چنین ادامه می دهد: این موضوع می تواند هنگام مشاوره به بیمار درباره فعالیت های ورزشی که در طی آن ممکن است به دلیل ابتلا به کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک احتمال مرگ ناگهانی پیش آید کمک کند . علاوه بر این، کمک می کند برخی بیماران ازدیفیبریلاتور ضربان ساز قابل کاشت استفاده کنند و از مرگ ناگهانی شان در عنفوان جوانی جلوگیری شود.

۱
این تصویر میکروسکوپی از سارکومرها – بخشی از ماهیچه قلب که باعث انقباضات عضلانی می شود – به وسیله سلول هایی که توسط پادتن های آغشته به فلوئورسانس از خود نور ساطع می کردند نوعی پروتئین جهش یافته تروپونین که برای مطالعه کاردیومیوپاتی ارثی به کار می رفت را نشان می دهند. محققان در مرکز درمانی بیمارستان اطفال سینسیناتی و انستیتو پزشکی هاوارد هیو نوعی الگوریتم کامپیوتری را طراحی کرده اند که به آن ها این امکان را می دهد تا تغییرات بیوشیمی و فیزیکی را اندازه گرفته و پیش بینی کنند که آیا بافت های قلبی ممکن است به عارضه کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک و یا کاردیومیوپاتی گشاد شده مبتلا شوند یا خیر. گزارش محققان در مورخه ۱۹ می در مجله Cell the technology شاید روزی به پزشکان این امکان را بدهد که به بیمارانی که دچار جهش سلولی و در نتیجه مبتلای به کاردیومیوپاتی ارثی می شوند زودتر کمک کنند.

 
کاردیومیوپاتی ارثی نوعی بیماری ژنتیکی هست که در رسته بیماری های گوناگون عضلات قلبی قرار دارد و از هر ۵۰۰ نفر یک نفر به آن مبتلا است. دو اظهاریه پزشکی و بالینی در این رابطه مطرح است: کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک (HCM) و کاردیومیوپاتی گشاد شده (DCM). این بیماری در حدود ۱۵۰۰ جهش ژن مختلف را در سارکومرها – قسمتی از ماهیچه قلب که باعث انقباض می شود – در بر می گیرد.
در نوع کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک HCM، دریچه ها و دهلیزهای قلب چنان رشد می کنند که دیگر تقارن ندارند.ابعاد بطن های قلب کاهش می یابد ، سپتوم ما بین بطن ها کلفت می شود و بیمار از عارضه دیاستولی رنج می برد ( در این عارضه ماهیچه قلب به طور نرمال استراحت نمی کند) که باعث مرگ ناگهانی ناشی از آریتمی می شود. بیماران مبتلا به کاردیومیوپاتی گشاد شده DCM بطن چپ قلبشان کلفت می شود که همراه با کشیده شدن سلول هایقلبی است که منجر به کاهش کارای سیستولی و درنتیجه ایست قلبی می شود.
هرچند تحقیقاتی در زمینه یافتن داروهای جدید برای این عارضه در حال انجام است اما رژیم های دارویی مناسب و موثر برای کنترل این شرایط موجود نمی با شد. تنها راه درمان موثر در حال حاضر پیوند قلب است. بنا به نظر محققان نیاز فوری به توسعه و پیشرفت فناوری های جدید به منظور کنترل، درمان، معالجه و یا پیشگیری بیماری های مذکور وجود دارد.
در راستای توسعه فناوری، محققان و دانشمندان چگونگی تولید تنش توسط سارکومرها را که با تغییراتی در چرخه کلسیم قرین بود و برای کارکرد قلب بسیار حیاتی است را تحلیل کردند. پیوند بین تولید تنش و چرخه کلسیم در بیمارانی با جهش های ژنی سارکومری تغییر داده می شود. مالکنتین اظهار می کند : این تغییرات می توانند اندازه گیری شوند و سپس برای پیش بینی چگونگی نوسانات قلب با پیشرفت بیماری می تواند به کار رود.

به منظور مطالعه جهش ژنی در این فرآیند محققان از دسته ای از موش های تغییر ژنتیکی داده شده استفاده کردند. این نمونه ها یا نوع طبیعی موش ها بودند (نوع وحشی) و یا نوعی که به دلیل انواع مختلف کاردیومیوپاتی دچار جهش ژنی شده بودند.
این امر به محققان کمک کرد تا تولید تنش و انقباض و سرعت های مرتبط سیکل کلسیم را در سرتاسر ماهیچه قلب تحت روشی بسیار دقیق مورد بررسی قرار دهند. این اطلاعات برای ایجاد مدلی ریاضیاتی برای پیش بینی بیماری به کار رفت که انقباض کلی را که توسط یک سلول قلبی ایزوله شده تولید می شود به کار می برد. این مدل به کارگیرنده انقباض که بر پایه الگوریتم قرار دارد قادر بود پیش بینی کند که آیا امکان دارد قاب موش های آزمایشگاهی به کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک و یا گشاد شدهمیتلا شود یا خیر.
پس از این مرحله دانشمندان به آزمودن این مدل کامپیوتری بر سلول های بدن انسان پرداختند که این نمونه ها از سلول های بیماران مبتلا به کاردیومیوپاتی با استفاده از تکنولوژی سلول های پرتوان القایی (iPSC) گرفته شده بود. سلول های پر توان القایی یا iPSC ها که از سلول های فیبروبلاست پوست بیماران گرفته شده و دوباره کد نویسی شده است می توانند مجازا هر نوع سلولی در بدن انسان باشند و می توانند در جهت تحقیقات علمی برای کشف ویژگی های بیماری به کار روند.

مالکنتین و همکارانش نوع خاصی از کاردیومیوسیت های بیماران را تولید کردند که زیر میکروسکوپ می تواند در حال ضربان ریتمیک که مشابه ضربان قلب است دیده شود. iPSC های گرفته شده از بیماران نیز در زمان اهدای سلول های اصلی ابتدایی ساختار ژنتیکی مشابهی را دارند (با احتساب جهش های ژنتیکی). در این پژوهش سلول های قلبی iPSC مثل قلب خود بیمار نقص انقباضی مشابهی با کاردیومیوپاتی را از خود نشان دادند.
سپس محققان از روش پیش گویی نقص قلبی خودشان استفاده کردند تا ببینند این روش تا چه میزان به صورت دقیق نوع نقص قلبی بیماران خاص مایوکاردیوپاتی را تعیین می کند. مالکنتین و همکارانش به اتفاق همکارانی از دانشکده پزشکی دانشگاه استنفورد چهار راستای سلول های قلبی iPSC ویژه بیماران در مراحل اولیه یا پیشرفته را تولید کرده و گسترش دادند (کاردیومیوست ). آن ها گزارش دادند که فناوری ان ها به صورت دقیق مشکلات قلبی HCM بر خلاف DCM را در بیماران اهدا کننده تعیین می کند.
محققان به توسعه و آزمودن این فناوری در زمینه وضعیت بیماری های قلبی بیماران با جهش های ویژه در رمزگذاری ژن سارکومر ادامه می دهند . آن ها خاطر نشان می سازند که این تکنولوژی جدای از استفاده های بالقوه بالینی آن نیازمند به آزمودن و بهبود است.
منبع : Sciencedaily

0 پسندیده شده
هدی زارعی.کارشناس ارشد زبان انگلیسی. علاقه مند به فناوری های پزشکی و بیولوژیکی.
از این نویسنده

بدون دیدگاه

جهت ارسال پیام و دیدگاه خود از طریق فرم زیر اقدام و موارد زیر را رعایت نمایید:
  • پر کردن موارد الزامی که با ستاره قرمز مشخص شده است اجباری است.
  • در صورتی که سوالی را در بخش دیدگاه مطرح کرده باشید در اولین فرصت به آن پاسخ داده خواهد شد.