Российские исследователи разработали инновационный подход, позволяющий использовать культуры стволовых клеток и нейросети для оценки потенциальной кардиотоксичности уже существующих и разрабатываемых лекарств. Об этом сообщила пресс-служба Московского физико-технического института (МФТИ).
“Предлагаемый метод позволяет выявить заведомо кардиотоксичные вещества до начала клинических испытаний. Изначально мы проводили эксперимент в культуре человеческих кардиомиоцитов. Далее, получив достаточную экспериментальную базу, развили метод, применив компьютерное зрение и нейронные сети, чтобы прогнозировать проведение в сердечной ткани под действием исследуемого вещества” , – пояснила младший научный сотрудник МФТИ Сандаара Коваленко, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
В рамках разработанного учеными подхода потенциальная опасность лекарств для сердца проверяется в четыре этапа. Сначала ученые выделяют из образцов крови стволовые клетки и превращают их в кардиомиоциты, клетки сердечной мышцы. После этого они добавляют в их культуру исследуемое вещество, стимулируют кардиомиоциты при помощи электрических импульсов и отслеживают сдвиги в жизнедеятельности этих клеток и в работе их ионных каналов при помощи технологии оптического картирования.
Эти результаты экспериментов затем обрабатываются при помощи нейросетевых алгоритмов, которые позволяют ученым определить, насколько сильно тот или иной препарат способствует массовой гибели кардиомиоцитов, а также приводит к развитию различных форм аритмии и сбоев в работе предсердий и желудочков. Таким образом можно оценить опасность того или иного препарата для сердца людей и животных еще до проведения доклинических или клинических испытаний.
По словам исследователей, такое тестирование на кардиотоксичность уже прошли несколько препаратов, в том числе противоопухолевое лекарство циклофосфамид, антибиотик эритромицин, а также смесь ботулотоксина и новохитозоля, которую сейчас медики рассматривают в качестве кандидата на роль препарата для лечения постоперационных аритмий. Как надеются ученые, созданный ими подход ускорит проверку лекарств на кардиотоксичность в России и других странах мира.
