Roches xCELLigence Cardio Instrument misst Schlagrhythmus und proarrhythmische Wirkungen von Substanzen in aus Stammzellen erzeugten Kardiomyozyten

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Pressemeldung der Firma Roche Diagnostics GmbH

Wissenschaftler des University Medical Center Utrecht in den Niederlanden und der Abteilung Bioscience der Forschungsabteilung von Astra Zeneca in Mölndal (Schweden) haben das xCELLigence Cardio Instrument von Roche auf seine Eignung zur Verbesserung präklinischer Kardiotoxizitätstests, zur Verringerung der Ausfallquoten bei Medikamententests und zur Gewährleistung der Medikamentensicherheit getestet. Ziel war, herauszufinden, ob Impedanzmessungen geeignet sind, um die Wirkung von Substanzen auf die Schlagfrequenz von Kardiomyozyten zu bestimmen, die entweder aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPS) oder aus embryonalen Stammzellen der Maus (mESC) erzeugt worden waren. Die hohe Lesefrequenz des xCELLigence Cardio Instruments ermöglicht die Bestimmung der Kontraktionsbewegungen von Kardiomyozyten, die mit Mikroelektrodensensoren in Kontakt stehen.

In der Studie (1) wurde die Wirkung von neun verschiedenen Substanzen auf die Schlagfrequenz (Schläge pro Minute) von Kardiomyozyten aus hiPS und mESC untersucht. Wie die Autoren berichteten, „zeigten die Ergebnisse dieser Vorstudie, dass die Schlagfrequenz eines Zell-Monolayers unter geeigneten Bedingungen über mehrere Tage hinweg stabil aufgezeichnet werden kann. Zudem können mit dem xCELLigence System Änderungen von Schlagfrequenz und Schlagamplitude detektiert werden, die durch die Zugabe von Referenzsubstanzen hervorgerufen werden.“

Laut Studie ist das xCELLigence Cardio Instrument geeignet, in Screeninguntersuchungen im 96-Well-Format zur Ermittlung der Wirkung von Substanzen auf den Schlagrhythmus von Kardiomyozyten eingesetzt zu werden. Die Autoren betonten die Notwendigkeit von Verbesserungen bei der Reifung der verfügbaren Kardiomyozyten und weiterer Validierung des Tests mit einer größeren Auswahl an Referenzsubstanzen mit bekannten In-vivo-Effekten. Außerdem merkten sie an, dass die Herstellung verschiedener Subtypen von Kardiomyozyten (ventrikuläre, atriale oder nodale) neue Möglichkeiten für Screeninguntersuchungen auf kardiotoxische und proarrhythmische Wirkungen bieten könnte.

(1) Malin K.B. Jonsson, Qing-Dong Wang, Bruno Becker: Impedance-Based Detection of Beating Rhythm and Proarrhythmic Effects of Compounds on Stem Cell-Derived Cardiomyocytes.

ASSAY and Drug Development Technologies. December 2011: 589-599.



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