Modelado y simulación computacional de arritmias en tejidos formados por cardiomiocitos derivados de células pluripotenciales inducidas

Abstract

[ES] Recientemente, los estudios de farmacología de seguridad han destacado la gran utilidad de las simulaciones por computador combinadas con experimentos in vitro con cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas (iPSC-CMs) para el diseño de fármacos y para el estudio de patologías cardíacas. Puesto que el acceso a células cardíacas humanas no es trivial, la experimentación con las iPSCs-CM nos abre un gran camino a la investigación.

En el presente trabajo se pretende desarrollar un software para analizar, mediante simulación computacional, las causas de las arritmias reentrantes en tejidos formados por células iPSC-CMs y los efectos farmacológicos sobre éstas. Para ello, se van a emplear modelos de potencial de acción de iPSC-CMs y se van a modificar para simular el efecto farmacológico. Además, el alumno diseñará una plataforma de simulación para poder realizar las simulaciones y su análisis de manera automática.

[EN] Recently, different pharmacological studies have highlighted the usefullness of computational simulation combined with in vitro experiments using cardiomyocites derived from induced pluripotent stem cells (iPSC-CM) to design drugs and to study cardiac pathologies. Because working with human cardiac myocytes is not easy, the use of iPSC-CM cells is a good alternative in research.

In this work, the student will develop a software to analyze, using computational simulation, the causes of reentrant arrhythmias in tissues comprising iPSC-CM cells and also the pharmacologic effects in these cells. For this purpose, he will use action potential models adapted to iPSC-CM cells and will modify wuch models to simulate pharmacologic effects. Moreover, the student will design and develop a simulation platform useful to carry out the numerous simulations and their post-process analysis automatically.