یک پلت فرم جدید برای آزمایش سمیت داروهای سرطان

برای افراد مبتلا به سرطان، شیمی درمانی جان افراد را نجات می دهد، اما برای برخی از بیماران، این درمان با یک عارضه جانبی همراه است – آسیب قلبی. غربالگری داروهای سرطان برای سمیت قلبی یک چالش مداوم بوده است زیرا سلول‌های قلب به طور طبیعی در ظرف رشد نمی‌کنند و محققان را ملزم می‌کند تا این آزمایش حیاتی را با استفاده از بافت قلبی مدل‌های جوندگان انجام دهند. یک مطالعه جدید توسط محققان دانشکده دامپزشکی کامینگز در دانشگاه تافتس و مرکز پزشکی تافتس گزارش می‌دهد که بافت قلب به دست آمده از طریق اهدای عضو سگ‌هایی که به دلایل دیگر می‌میرند، بستری امیدوارکننده برای آزمایش سمیت داروی سرطان است و جایگزین جدیدی را به دانشمندان ارائه می‌دهد.

برنامه اهدای عضو در دانشکده دامپزشکی کامینگز مانند برنامه‌های اهدای عضو در افراد عمل می‌کند و صاحبان آن موافقت می‌کنند که قلب حیوان خانگی خود را در صورت مرگ به دلایل دیگر به منظور حمایت از تحقیقات در مورد سلامت حیوانات و انسان اهدا کنند. کار اخیراً در مجله منتشر شده است PLOS ONE.

اگرچه داروهای سرطان در بازار انسان می‌تواند ابزار قدرتمندی برای درمان این بیماری باشد، اما چیزی که اغلب مورد توجه قرار نمی‌گیرد اثرات سمیت قلبی عروقی طولانی‌مدت است زیرا سال‌ها طول می‌کشد تا متوجه شوید قلب به خوبی کار نمی‌کند. با پلت فرم کشت سلولی ما، می‌توانید خیلی سریع اثرات ثانویه داروهای سرطان را بازسازی کنید و علل بیولوژیکی را دستکاری کنید تا درمان‌ها کمتر سمی شوند.

ویکی یانگ، نویسنده ارشد، متخصص قلب و استادیار دانشکده دامپزشکی کامینگز

به عنوان یک اثبات مفهوم، تیم تحقیقاتی برش‌های قلب سگ را در معرض دوکسوروبیسین قرار دادند، داروی شیمی‌درمانی که در انسان و سگ برای سرکوب طیفی از تومورهای جامد استفاده می‌شود، اما همچنین شناخته شده است که باعث مشکلات قلبی تهدیدکننده زندگی می‌شود. یانگ و همکارانش مشاهده کردند که سلول‌های قلب از آسیب ناشی از دارو بهبود نمی‌یابند، فرآیندی که اتوفاژی نامیده می‌شود و یافته‌های مطالعات جوندگان را تایید می‌کند.

به طور غیرمنتظره‌ای، برش‌های قلب سگ بیش از یک هفته زنده ماندند و دو برابر بیشتر از سلول‌های قلب گرفته‌شده از مدل‌های جوندگان و با هزینه کمتر ماندگار شدند. به دلیل شباهت ژنتیکی سگ‌ها به انسان، این پلتفرم صفحه‌های دارویی سریع‌تر، جامع‌تر و مرتبط‌تر از مدل‌های موش استاندارد ارائه می‌دهد. یانگ می‌گوید: «ما هنوز نمی‌دانیم چرا پلتفرم ما اینقدر خوب کار می‌کند، اما شاید به بافت قلب اعتبار کافی نمی‌دهیم. شاید بافت قلب از آنچه ما فکر می کنیم انعطاف پذیرتر باشد.

آزمایش داروهای سرطان برای عوارض جانبی نیازمند تحقیقات پرهزینه و کار فشرده در مدل‌های جوندگان است. سگ‌ها ژن‌های مشترک بیشتری با انسان‌ها دارند و می‌توانند عوارض قلبی مشابه بیماران انسانی را هنگام شیمی‌درمانی تجربه کنند. بنابراین، صفحه نمایش برش قلب سگ می تواند داده های سریع تر، جامع تر و مرتبط با بالینی را نسبت به مدل های جوندگان ارائه دهد.

بیش از دو سال آزمون و خطا طول کشید تا یانگ و همکاران پلتفرم خود را نهایی کنند. این پروژه با همکاری دانشکده کامینگز و مرکز پزشکی تافتس، متخصصان قلب و عروق انسانی و انکولوژیست ها، و همچنین متخصصان دامپزشکی و دانشمندان پایه که با مدل های جوندگان کار می کنند، گرد هم آمد. هدف مشترک آنها گردآوری بهترین راه برای گرفتن داده های سمیت قلبی از آزمایشگاه و اعمال آن بر روی بیماران انسانی بود.

یانگ اذعان می‌کند که یک محدودیت برای مقیاس‌بندی این پلت‌فرم، دسترسی به یک بیمارستان آکادمیک دامپزشکی، مانند بیمارستان Henry and Lois Foster for Small Animals است که یک برنامه اهدای عضو دارد که بافت قلب را در اختیار محققان قرار می‌دهد. قلب و عروق ترجمه یک زمینه نوظهور است و محققان مشتاق هستند تا با سایر پزشکان برای آزمایش طیف وسیع تری از داروهای سرطان همکاری کنند.

Howard H. Chen از موسسه تحقیقات قلب و عروق مولکولی در مرکز پزشکی Tufts یکی از نویسندگان ارشد مقاله است.