La implementación de la ingeniería de tejidos tridimensionales de forma concurrente con la tecnología de células madre tiene un gran potencial para la investigación in vitro en farmacología y toxicología y para modelar enfermedades cardíacas, especialmente para enfermedades genéticas raras y pediátricas para las cuales no se dispone de modelos animales, líneas celulares inmortales y muestras de biopsia. También permite una evaluación rápida de las relaciones fenotipo-genotipo y la respuesta del tejido a la manipulación farmacológica. Las mutaciones en los genes y conducen a una señalización disfuncional de mTOR y causan esclerosis tuberosa (TSC), un trastorno genético que afecta a múltiples sistemas orgánicos, principalmente el cerebro, el corazón, la piel y los riñones. Aquí diferenciamos células madre pluripotentes inducidas humanas sanas (CC3) y con esclerosis tuberosa (TSP8-15) en cardiomiocitos para crear construcciones de tejido cardíaco ingenierizado (ECTCs). Investigamos y comparamos sus propiedades mecánico-elásticas y la expresión génica, y evaluamos los efectos del rapamicina, un potente inhibidor del objetivo mecanístico de la rapamicina (mTOR). Los ECTCs de TSP8-15 mostraron una cronotropía aumentada en comparación con los ECTCs sanos. La rapamicina indujo efectos inotrópicos y cronotrópicos positivos (es decir, aumento de la contractilidad y la frecuencia cardíaca, respectivamente) en los ECTCs CC3 pero no causó cambios significativos en los ECTCs TSP8-15. Un análisis de expresión génica diferencial reveló 926 genes regulados al alza y 439 genes regulados a la baja en los ECTCs TSP8-15 en comparación con sus contrapartes sanas. La aplicación de rapamicina inició la expresión diferencial de 101 y 31 genes en los ECTCs CC3 y TSP8-15, respectivamente. Un análisis de ontología génica mostró que, en los ECTCs CC3, los efectos inotrópicos y cronotrópicos positivos de la rapamicina se correlacionaron con procesos biológicos positivamente regulados, que estaban principalmente relacionados con el metabolismo de lípidos, ácidos grasos y aminoácidos, y con procesos negativamente regulados, que estaban predominantemente asociados con la proliferación celular y el desarrollo muscular y de tejidos. En conclusión, este estudio describe por primera vez un modelo de tejido cardíaco de TSC in vitro, ilustra la respuesta de los ECTCs normales y de TSC a la rapamicina, y proporciona nuevas perspectivas sobre los mecanismos de la TSC.