I forskningsprojektet CardioTrophy har forskare vid Högskolan i Skövde skapat en modell av hjärtmuskelceller. Syftet har varit att studera hjärthypertrofi, ett tillstånd där hjärtat blivit förstorat till följd av en hjärt-kärlsjukdom. Resultaten ska bidra till en tidigare diagnos av hjärthypertrofi och dessutom hjälpa till i framtagandet av nya läkemedel.
Markus Johansson har arbetat som doktorand i projektet och har haft huvudansvar för utvecklingen av modellen i laboratoriet. I sin avhandling presenterar han resultat från studier där forskarna använt mänskliga stamcellsbaserade hjärtmuskelceller. Genom att tillsätta olika substanser till stamcellsodlingen är det alltså möjligt att få dem att mogna till att bli exempelvis hjärtmuskelceller. Cellerna kan man sedan använda för att studera olika hjärtsjukdomar. Arbetet har gått ut på att utveckla en frisk hjärtmuskelcell, göra den sjuk och sedan försöka ta fram en behandling för att göra den frisk igen.
– Till dessa celler har vi tillsatt ett ämne, endotelin-1, som man vet ger upphov till förstorade hjärtmuskelceller. Det här tillvägagångsättet har vi skapat en representation av sjukdomen ”förstorat hjärta” i en odlingsskål. Resultaten från våra studier visar att hjärtmuskelcellerna ökar i storlek redan efter 24 timmars stimulering med endotelin-1. När vi sedan studerade generna i hjärtmuskelcellerna fann vi att många gener som är associerade med förstorad hjärtmuskel var uppreglerade. Det innebär att hjärtmuskelcellerna producerar mera ”recept” för protein som är involverade i sjukdomen ”förstorat hjärta”, säger Markus Johansson.
Upptäcka sjukdomen tidigare
Vidare analyser visade att hjärtmuskelcellerna hade ökat sin produktion av många proteiner som förknippas med förstorat hjärta.
– Forskningen har också visat att tiden som man stimulerar hjärtmuskelcellerna med endotelin-1 har stor inverkan på gen och proteinuttryck. Genom att jämföra våra resultat med data som finns tillgänglig från patienter med förstorat hjärta kunde vi också identifiera två proteiner som har potential att kunna användas som biomarkörer för förstorat hjärta. Förhoppningen är att man i framtiden ska kunna upptäcka sjukdomen i ett tidigt skede och sätta in åtgärder som förhoppningsvis minskar risken för att hjärtsvikt uppstår.
Kan användas vid tester av läkemedel
Ett annat användningsområde för sjukdomsmodellen av förstorat hjärta är för att utföra läkemedelstester. I och med att man kan odla hjärtmuskelcellerna i provskålar som är mycket små, kan man testa tusentals olika substanser i olika koncentrationer för att se vilken effekt de har på de förstorade hjärtmuskelcellerna.
– Kunskapens som inhämtats i det här projekt kommer också ligga till grund för att utveckla än mer avancerade sjukdomsmodeller av hjärt- och kärlsjukdomar i en nära framtid.
Fredagen den 9 december försvarar Markus Johansson sin avhandling Human stem cell-based in vitro model of cardiac hypertrophy på Göteborgs universitet.