Учените от Медицинския институт „Хауърд Хюз“, подпомогнати от голям международен екип от експерти - от кардиохирурзи до компютърни учени, създадоха колекция от карти, които изобразяват близо половин милион клетки и техните функциите. Това на практика е първият подробен атлас на човешкото сърце.

От една страна, човешките сърдечни клетки са изключително трудни за изследване, тъй като, за разлика от раковите да речем, те не могат да се отгледат в лаборатория. Освен това е и много трудно да се намерят здрави човешки сърца (повечето се използват при трансплантации). От друга, на практика е невъзможно да се извършват кардиологични изследвания върху мишки – сърцето на гризачите е доста по-различно от човешкото.

Ето защо за да създадат атласа, американските учени са проучили 6 региона на 14 здрави оперативно замразени за трансплантация човешки сърца, които по някаква причина не са били използвани впоследствие. 7 на мъже и 7 на жени. Именно по този начин те изграждат подробна база данни, която ще подпомогне бъдещите изследвания на сърдечносъдовите заболявания.

За да разберем какво не е наред при различните сърдечни заболявания, ние „първо трябва да знаем какво е нормално“, казва кардиолог-генетикът Кристин Сейдман от медицинския институт „Хауърд Хюз“.

Източник: Seidman Laboratory

Първо, изследователите използват високопроизводителен секвениращ метод, за да определят отделните характеристики на всяка клетка в сърцето. Впоследствие те картографират тези клетки в 6 региона. „За първи път разполагаме с „пощенски код“ на всяка клетка, така знаем към кое населено място принадлежи“, казва Сейдман.

Изследователският екип анализира и нивата на РНК в клетките с помощта на флуоресцентни маркери. По този начин те разбират повече за молекулните детайли на тяхната функция и какви протеини произвеждат. Въз основа на резултатите от този анализ авторите съставили подробна база данни, превърнала се в основата на атласа. Сега, използвайки го като справочно пособие, медицинските учени по целия свят могат да назначат правилното лечение, като идентифицират разликите между болните и здравите клетки.

Въпреки че изследователите са проучвали сравнително малка група сърца, те са успели да отчетат голямо клетъчно разнообразие в различни части на сърцето, както и да открият някои разлики между здравите сърца на мъжете и жените.

Например при жените делът на кардиомиоцитите - мускулните клетки - е по-висок, отколкото при мъжете. Може би, предполагат учените, това е причината за разликите в сърдечните заболявания между мъжете и жените.

„Четиринадесет души не могат да представляват световното население“, отбелязва Сейдман. „И все пак ние виждаме поразителна хетерогенност. Сърцето със сигурност е много по-сложен орган, отколкото мнозина си представят!", добавя той.

Резултатите от изследването са публикувани в Nature.