Улучшенный метод скрининга побочных эффектов лекарств на сердце
Исследователи из Университета Тохоку усовершенствовали существующие методы проверки лекарств на сердечно-сосудистые побочные эффекты.
Суть метода:
- В кремниевом чипе создаётся микроскопическое отверстие.
- На него наращиваются липидные мембраны, аналогичные клеточным.
- Отдельно синтезированный ионный канал встраивается в мембрану с помощью центрифугирования.
Проблема и решение:
- Ионные каналы — это белковые поры в мембранах клеток (например, сердечной мышцы). Их открытие и закрытие создаёт электрический сигнал. Некоторые лекарства могут негативно влиять на эти каналы.
- Существующие методы скрининга либо требуют много времени (до 90 дней для выращивания клеток из стволовых), либо используют нестабильные искусственные мембраны.
- Новое исследование показало, что стабильность мембраны критически зависит от формы отверстия в чипе.
Ключевой результат:
Учёные сравнили чипы с отверстиями разной формы, полученными с помощью разных кислот. Наиболее стабильные мембраны формировались на отверстии с постепенно сужающимися краями:
- 45% мембран оставались на месте после центрифугирования.
- 75% выдерживали приложение небольших сил.
- Для других форм отверстий этот показатель составлял от 0% до 20%.
Доказательство работоспособности:
В стабильные мембраны успешно встроили синтезированный ионный канал сердечной мышцы hERG. Учёные зафиксировали электрические токи через каналы и заблокировали их с помощью препарата астемизола, чьё негативное действие на каналы hERG хорошо известно.
Вывод:
Этот подход обладает потенциалом, чтобы стать новой платформой для скрининга и оценки риска побочных эффектов лекарств, действующих на каналы hERG. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.