במחקר, תאי גזע פלוריפוטנטיים (iPS) נגזרים מדגימות עור, שתן או דם ומתפתחים לתאים אחרים, כמו רקמת לב, שחוקרים רוצים לחקור. בגלל הדמיון בין מחלות מסוימות של כלבים ומחלות אנושיות, לתאי iPS של כלבים יש שימושים פוטנציאליים ברפואה רגנרטיבית ובגילוי תרופות.
המחקר על תאי iPS הוא מאתגר מכיוון שהתאים רגישים ביותר לתנאי תרבית. לפני שהם מפותחים לתאים אחרים, תאי iPS נמצאים במצב לא מובחן. בשלב זה גדלים התאים במצע תרבית המספק את חומרי ההזנה החיוניים, גורמי הגדילה ומולקולות האיתות הדרושים להם. עם זאת, אופטימיזציה של רכיבים אלה היא מסובכת, מה שמוביל תאים רבים להיכשל בשמירה על הפלוריפוטנציה שלהם (היכולת להפוך לכל סוג תא) או להתמיין בדרכים לא רצויות. כתוצאה מכך, המדיום מגביל לעתים קרובות את מה שחוקרים יכולים להשיג.
צוות בינלאומי בראשותו של פרופסור שינגו האטויה מבית הספר לתואר שני למדעי הווטרינריה באוניברסיטת אוסקה מטרופוליטן פיתח מצע תרבות חדש, 'מדיום AR', שהופך תאי iPS של כלבים לתאי קרדיומיוציטים – תאי השריר המכווצים את הלב.
באמצעות מדיום AR, החוקרים יצרו את התנאים הספציפיים הנדרשים להתפשטות במצבם הבלתי מובחן. לאחר מכן הם הקימו תנאי תרבית המתאימים לתאי iPS הבלתי מובחנים לעבור התמיינות לרקמת לב. התוצאה הייתה תאים שביטאו גנים וחלבונים שנמצאים רק בתאי שריר הלב.
החוקרים גם צפו בהתכווצויות קצביות הדומות ללב פועם; תקן הזהב של האם התאים הם תאי לב באופן תפקודי.
רחוק מלהיות דומים לתאי שריר הלב, תאים אלה היו זהים מבחינה תפקודית לקרדיומיוציטים. זה יאפשר להשתמש בהם כדי לבדוק כיצד תרכובות חדשות משפיעות על קצב הלב, התכווצות ובטיחות לפני ניסויים קליניים ולהעריך את היעילות והבטיחות של התרופה.
המחקר שלנו תורם לפיתוח טיפולים ועשוי למלא תפקיד חשוב במחקרים פרה-קליניים עבור חריגות גנטיות המשותפות הן לבני אדם והן לכלבים הכוללות מסלולים גנטיים דומים, כגון קרדיומיופתיה מורחבת. מחקר באמצעות תאי גזע של כלבים צפוי להאיץ את הפיתוח של רפואה רגנרטיבית וטיפולים במחלות גנטיות לבני אדם".
פרופסור שינגו האטוי, בית הספר לתואר שני במדעי הווטרינריה, אוניברסיטת מטרופולין של אוסקה
מדיום ה-AR גם מאפשר לחוקרים לבדל את תאי ה-iPS לסוגי תאים אחרים מלבד קרדיומיוציטים. פרופסור האטואה נרגש מהאפשרויות: "שימוש במדיום ירחיב את השימוש הפוטנציאלי בתאי iPS ברפואה רגנרטיבית ויאפשר לחוקרים לחקור מולקולות לטיפול במחלות קשות לטיפול כולל כל דבר, החל ממחלות לב וכבד ועד להפרעות נוירולוגיות".
המחקר פורסם ב דוחות תאי גזע.
