Слепая оценка сократимости кардиомиоцитов, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека, в формате тканеинженерной сердечной ткани: сравнение с трабекулами предсердий человека

Кардиомиоциты, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека (hiPSC-CM), могут стать новой моделью для испытания лекарственных препаратов в условиях, приближенных к человеческому организму, однако их пригодность, особенно для оценки инотропного действия препаратов, остаётся неясной. В ходе слепого анализа сравнили действие 10 препаратов с известным влиянием на сократимость на трёхмерную тканеинженерную сердечную ткань (EHT), полученную из hiPSC-CM и стимулируемую электрическими импульсами с частотой 1,5 Гц, и трабекулы предсердий человека (hAT). EHT готовили из кардиомиоцитов iCell, а hAT получали во время плановых операций на сердце. Средний коэффициент вариации исходной силы сокращения внутри серии составил 17% для EHT и 49% для hAT. Ингибитор фосфодиэстеразы милринон не влиял на силу сокращений EHT, но повышал её в hAT. Циталопрам (селективный ингибитор обратного захвата серотонина), нифедипин (блокатор кальциевых каналов L-типа) и лидокаин (блокатор натриевых каналов) оказывали отрицательное инотропное действие на EHT и hAT. Формотерол оказывал положительное лузитропное, но не инотропное действие на EHT; в hAT он оказывал положительное клинотропное, лузитропное и инотропное действие. Такролимус (ингибитор кальциневрина) оказывал отрицательное инотропное действие на EHT, но не влиял на hAT. Дигоксин (ингибитор Na⁺/K⁺-АТФазы) оказывал положительное инотропное действие только на EHT; отсутствие эффекта в hAT, вероятно, объясняется коротким временем инкубации. Райанодин (ингибитор рианодиновых рецепторов) снижал силу сокращений в обеих моделях. Результаты для ролипрама и ацетилсалициловой кислоты в hAT интерпретировать не удалось. Амплитуда и кинетика сокращений EHT из hiPSC-CM были стабильнее во времени и менее вариабельны, чем в hAT. EHT из hiPSC-CM точно выявляла положительные и отрицательные инотропные эффекты, как зависимые, так и не зависимые от цАМФ, но ограниченно выявляла эффекты β₂-адренергической стимуляции и ингибирования ФДЭ3; это согласуется с незрелым фенотипом кардиомиоцитов.