आता कोणाच्या हृदयाची धडधड थांबणार नाही, हृदयविकार संशोधनाला क्रांतिकारक वळण; 'मिनी हार्ट' पाहून डॉक्टरही चक्रावले

युनिव्हर्सिटी ऑफ मॉन्ट्रियल आणि इतर कॅनेडियन संस्थांतील संशोधकांनी अभियांत्रिकीदृष्ट्या तयार केलेले हृदयाचे ऊतक स्वतःहून धडधडतात, कॅल्शियमच्या हालचालींमुळे स्नायूंची क्रिया सुरू करतात आणि सामान्य औषधांना अपेक्षित प्रतिसाद देतात, असं संशोधनातून दिसून आलं. या अभ्यासाचे निष्कर्ष Nano Micro Small या जर्नलमध्ये प्रसिद्ध झाले आहेत.

रुग्णांवर धोका न आणता चाचणीची संधी

हृदयविकार संशोधनातील मोठं आव्हान म्हणजे औषधं किंवा आजारांचा मानवी हृदयाच्या ऊतींवर होणारा परिणाम तपासताना रुग्णांना धोका न पोहोचवणे. नव्या ‘हार्ट-ऑन-अ-चिप’ प्लॅटफॉर्ममुळे प्रयोगशाळेतच हृदयाच्या कार्याचं बारकाईने निरीक्षण करणं शक्य होणार आहे. या मॉडेलचं वैशिष्ट्य म्हणजे ‘ड्युअल-सेन्सिंग’ प्रणाली. ही प्रणाली एकाच वेळी मोठ्या प्रमाणातील हृदयाच्या आकुंचन-प्रसरणाची ताकद आणि पेशी-स्तरावरील क्रिया रिअल-टाइममध्ये मोजते. पूर्वीच्या मॉडेल्समध्ये इतक्या सूक्ष्म पातळीवर निरीक्षणाची क्षमता नव्हती.

advertisement

हृदयाच्या स्नायूंच्या आकुंचनासाठी जबाबदार असलेल्या ‘कार्डिओमायोसाइट्स’ या पेशींमध्ये होणाऱ्या बिघाडामुळे अनेक हृदयविकारांची सुरुवात होते. त्यामुळे पेशी-स्तरावरील मोजमाप विशेष महत्त्वाचं ठरतं.

मॉडेल कसं तयार केलं?

संशोधकांनी उंदरांच्या हृदयातील स्नायू आणि संयोजी ऊतींच्या पेशी वापरल्या. त्या पोषक तत्वांनी समृद्ध अशा जेलमध्ये वाढवून लवचिक सिलिकॉन चिपवर बसवण्यात आल्या.

चिपमध्ये दोन प्रकारचे सेन्सर्स बसवण्यात आले होते:

लवचिक स्तंभ (Elastic pillars) – प्रत्येक धडधडीवेळी वाकून एकूण आकुंचनाची ताकद मोजतात.

सूक्ष्म हायड्रोजेल थेंब – पेशी-स्तरावरील यांत्रिक ताण टिपतात.

औषध चाचणीत अचूक प्रतिसाद

संशोधकांनी या प्रणालीवर दोन औषधांची चाचणी केली.

नॉरएपिनेफ्रिन – जे हृदयाची गती वाढवतं.

ब्लेबिस्टॅटिन – जे स्नायूंचं आकुंचन कमी करतं.

चिपने दोन्ही औषधांना अपेक्षित प्रतिसाद दिला. त्यामुळे भविष्यात औषध चाचणी आणि सुरक्षिततेच्या मूल्यमापनासाठी ही प्रणाली उपयुक्त ठरू शकते, असा विश्वास संशोधकांनी व्यक्त केला आहे.

वैयक्तिक उपचारांकडे मोठं पाऊल

पुढील टप्प्यात संशोधक हृदयविकार असलेल्या रुग्णांच्या पेशी वापरून मॉडेल तयार करण्याचा विचार करत आहेत. उदाहरणार्थ: डिलेटेड कार्डिओमायोपॅथी किंवा अ‍ॅरिदमिया असलेल्या रुग्णांच्या पेशींवर औषधांची चाचणी करून, उपचार देण्यापूर्वी त्याचा परिणाम तपासता येऊ शकतो. यामुळे ‘पर्सनलाइज्ड मेडिसिन’ म्हणजेच प्रत्येक रुग्णासाठी त्याच्या शरीरानुसार औषध निवडण्याची संकल्पना प्रत्यक्षात आणण्याचा मार्ग अधिक सुकर होऊ शकतो.