Инъекция генов помогла создать биологический кардиостимулятор
На сегодняшний день для пациентов всех возрастов с тяжёлыми нарушениями сердечного ритма, такими как редкий пульс, наличие пауз между сокращениями, атриовентрикулярные блокады, синдром слабости синусового узла и некоторых других, электрокардиостимулятор (ЭКС) является единственным выходом.
ЭКС, или искусственный водитель ритма, имплантируется пациенту и поддерживает или навязывает сердцу нормальную частоту сокращений. Это устройство ежедневно защищает своего обладателя от предобморочных состояний, обмороков и остановки сердца. Людям ежегодно устанавливается тысячи и тысячи ЭКС. Важно, что человек после операции может вести полноценную жизнь. Единственное ограничение: пациент не должен испытывать чрезмерных физических и эмоциональных нагрузок.
ЭКС зарекомендовали себя с наилучшей стороны, они постоянно модернизируются, становятся более компактными и незаметными для пациента, кроме этого появляются и альтернативные устройства. Но тем не менее исследователи не оставляют надежды решить проблему такого огромного количества людей биологическим путём с минимальным хирургическим вмешательством.
Команда кардиологов из Института сердца Седарс-Синай, работающая под руководством Эдуардо Марбана (Eduardo Marban), уже более 10 лет концентрируется на решении проблемы при помощи генной терапии.
В здоровом сердце функции ЭКС выполняет естественный водитель ритма, который представляет собой участок сердечной мышцы связанной с центральной нервной системой. У человека основным водителем является синусно-предсердный узел. Когда его функция нарушена, управление берут на себя более слабые узлы и пучки в других частях органа. Они не могут задавать необходимый для нормального функционирования тела ритм, вследствие чего возникают его нарушения, требующие зачастую установки ЭКС.
В одном из последних экспериментов учёные воспроизвели аналогичную патологию у 12 свиней. Для этого высокочастотными радиоволнами они буквально уничтожили клетки естественного водителя сердечного ритма в синусном узле. В результате средний пульс у животных снизился с нормальных 100 ударов в минуту до 50.
После этого при помощи ослабленного вируса исследователи внедрили в клетки сердца животных ген T-box 18. Он является эмбриональным фактором транскрипции, то есть отвечает за ранее развитие организма и, в том числе, за специализацию клеток сердца (преобразование кардиомиоцитов в клетки водителя сердечного ритма). Важно, что процедура была малоинвазивной, то есть не требовала серьёзного хирургического вмешательства, и проводилась через катетер.
Уже через день инфицированные клетки начинали выполнять функции водителя ритма, и частота сердечных сокращений у животных увеличивалась до нормальных значений, о чём исследователи сообщают в статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine. Длительность эксперимента составляла две недели, на протяжении которых у животных сохранялся устойчивый правильный ритм в стоячем и лежачем положении, а также в движении.
Доктор Марбан не исключает, что эффект от генной терапии может оказаться временным. Учёный считает, что иммунная система в конце концов распознает вирус, доставивший ген, и будет атаковать заражённые клетки. В настоящее время животные находятся под наблюдением исследователей для выяснения длительности кардиостимулирующего действия.
Но даже если положительный эффект генной терапии будет ограничен во времени, всё равно она может быть использована. В качестве примера учёные приводят ситуацию, когда в процессе установки кардиостимулятора, в организм пациента попадает инфекция. В этом случае устройство необходимо извлечь и провести медикаментозное лечение, на протяжении которого сердечная деятельность может быть поддержана с помощью биологического стимулирования.
Также по теме:
Кардиостимулятор научились заряжать без проводов
Сердечный "носок" может вытеснить кардиостимуляторы
Восстановленные нервы сделали кохлеарные имплантаты почти идеальными
Новый электронный имплантат поможет контролировать давление без лекарств
Стартовали клинические испытания первого "отвечающего" стимулятора мозга
