Kalbinizin sevgilinizden ayrıldığınızda bir an olsun durmuş olduğunu düşünebilirsiniz ya da hoşlandığınız kişiyi gördüğünüzde birden kalp atışlarınız hızlanabilir. Fakat gerçek dünyada bu ani iniş ve çıkışlar, yani kalp ritminin düzensiz olması büyük sorunlara yol açabilir. Ritim bozukluğu kalbin düzenli biçimde kan pompalayamadığı anlamına geliyor, bu da organların işlevini gerçekleştirememesine sebep olabiliyor. Ritim bozukluğu için üretilen ilaçlar var. Fakat bu ilaçların da etki gösterip göstermediği tam olarak onaylanmadı.
Bilim insanları bu tarz ilaçların ölümcül yan etkileri olup olmadığını anlamak için üç boyutlu kalp simülasyonu yarattı. Simülasyon için 22 milyon hücre kullanıldı. Model kalp aktivitesini, damarlardan organlara kadar birçok yönüyle ele alıyor ve bilim insanlarının işini kolaylaştırıyor. Bu çalışma şimdilik sadece hayvanlar üzerinde yapıldı.
Fakat yeni ilaçları simülasyon üzerinde denemeden önce, araştırmacıların eski ilaçları model üzerinde denemesi gerekiyordu, çünkü modelin çalışıp çalışmadığını anlamak istiyorlardı. Tokyo Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı 12 ilacın etkisini dijital ortamda test etti ve çalışmaları Science Advances dergisinde yayınlandı.
Ekip ilk olarak ilaçların altı farklı iyon kanalında aktivitelerini nasıl değiştirdiklerini incelediler. Bu iyon kanalları kalp atışını yakından ilgilendiren kanallardı. Bu arada deney fareler üzerinde yapılıyor. Ama korkmayın, petri kabı ortamında. Yani, fareden alınan kalp hücreleri petri kabına yerleştiriliyor, ardından ilaçlar veriliyor. Sonrasında araştırmacılar iyon kanallarının özelliklerini modele aktardılar ve dijital ortamda kalbin nasıl etkileneceğini izlediler. Sonuçlar, zaten etkisi bilinen ilaçların vereceği sonuçlarla uyuşuyordu. Yani model düzgün çalışıyor!
“Bu araştırmada yeni olan şey, ilaçların kalbin elektriksel aktivitesi ile olan bağlantısını moleküler seviyede gözlemele imkanı sunması” diyor Oxford Üniversitesi’nden Gary Mirams. Bilgisayar kullanılarak oluşturulan simülasyonda bir kalp atışını gerçekleştirmek için ekip 3 saat bekledi. Bir testte ise genel olarak 5 kalp atışı incelenebiliyor.
Tabii ki başka kısıtlamalar da var. Makalede yazana göre, ekibin simülasyonu geliştirmek için iyon kanalları üzerinde etkisi olmayan kalp doku parçalarına ihtiyacı var. Bu daha önce yapay olarak hiç yaratılmadı. Mirams ayrıca kalp hücrelerinin kişiden kişiye değiştiğinin altını çiziyor. Bu aynı zamanda ilaçların yaratacağı yan etkilerin de farklı olması demek. Bunlar gibi daha detayları ortadan kaldırmak için modelin daha kullanışlı hale getirilmesi gerekiyor.
Bu simülasyonun diğer kalp rahatsızlıkları için de tedavi ortamı hazırlayacağını tartışmaya gerek bile yok. “Makalede yazmıyor fakat, bizim simülasyonumuz kalbin her türlü aktivitesini taklit edebiliyor” diyor makalenin baş yazarlarından Jun-ichi Okada.
