Forskere vokser cellulære pacemakere i levende dyr' hjerter
Forskere har funnet ut at ved å omprogrammere celler i grishjerter, er det mulig å regulere hjerterytme uten en mekanisk pacemaker. Med videreutvikling og menneskelig studie er det mulig at for noen mennesker kan denne enkle teknikken supplere eller til og med erstatte en pacemaker.
I en studie publisert tidligere denne uken i Science Translational Medicine, rapporterte forskere fra Cedars-Sinai Heart Institute i Los Angeles resultatene av et dusin år med studier på biologiske pacemakere. Selv om det første menneskelige kliniske forsøket er omtrent tre år borte, er dette dyrestudiet et viktig skritt mot biologiske behandlinger for hjerterytmeforstyrrelser.
advertisementAdvertisementKirurgisk implanterte pacemakere brukes til å behandle arytmier eller uregelmessige hjerteslag, og i USA mottar nesten 300 000 mennesker en pacemaker hvert år. En implantert pacemaker-enhet bærer flere risikoer for bivirkninger, som infeksjon, blødning og blåmerker. Pacemakere må også fjernes kirurgisk så ofte for å erstatte batteriene.
Få fakta: Risikoen til hjertepacemaker »
" Problemer med elektroniske pacemakere inkluderer funksjonsfeil fra maskinvare, infeksjoner, [og] mangel på fysiologisk respons på trening, forfatter Dr. Eugenio Cingolani, leder av Cardiogenetics-Familial Arrhythmia Clinic i Cedars-Sinai. "De representerer også et problem i den pediatriske befolkningen, som krever flere generatorendringer på grunn av utvikling, eller vekst," sa han. Med en biologisk pacemaker kan noen av disse komplikasjonene ikke være et problem.
Av de milliarder av celler i hjertet er bare 10, 000 sinoatriale knutepunkter, eller "pacemaker" -celler. Et gen som heter T-boks 18 (TBX18) forårsaker naturlig at celler i sinoatriale knutepunktet slår.
Forskere studerte 12 griser med en tilstand som kalles "fullstendig hjerteblokk", hvor meldinger fra syndoatrialenoden ikke kan nå resten av hjertet. TBX18 ble injisert i syv av grisens hjerter, og det omprogrammerte normale hjerteceller i biologiske pacemakerceller som kunne gjøre arbeidet med de blokkerte sinoatriale knutepunktcellene.
AdvertisementAdvertisement"TBX18 er et enkelt gen som konverterer vanlige hjerteceller til pacemakerceller. Med andre ord, gjenskaper du din egen pacemaker-celler, sa Cingolani.
To dager etter at de ble injisert med TBX18, begynte grisens hjerter å slå mer normalt. Det restaurerte hjerteslaget varede i ca to uker. Grisene som fikk TBX18 hadde en meget rask hjertefrekvens enn grisene med "fullstendig hjerteblokk" som ikke ble behandlet med genet. Forskere oppdaget ingen lokale eller systemiske sikkerhetshensyn under studien.
Les mer: Grunnleggende om kosthold og hjertehelse »Cingolani sa at laget hans var overrasket over at et enkelt gen kunne konvertere normale arbeidende hjerteceller til pacemakerceller gjennom en minimal invasiv kateterbasert teknikk. Surgerier for å implantere tradisjonelle pacemakere blir mindre invasive, men krever fortsatt snitt i brystet.
Hjerte rytmeforstyrrelser som sinus node dysfunksjon og komplett hjerteblokk er vanlige grunner til at pasienter trenger pacemakere, sa han. Med videre studier er det mulig at biologiske pacemakerbehandlinger også kan brukes til andre forhold.
AnnonseAvgift
"Mens det nåværende arbeidet testet den biologiske pacemakeren i fullstendig hjerteblokk, kan denne terapien potensielt brukes til å behandle andre forhold som sinus node sykdom, medfødt hjerteblokk etc.", sa Cingolani.Langsiktig sikkerhet og effektstudier må gjøres før menneskelige forsøk kan begynne, sa Cingolani. Selv etter menneskelige kliniske forsøk, må teknikken fortsatt godkjennes av regulatorer før den kan brukes av kardiologer.
Dette er ikke den eneste undersøkelsen av biologiske pacemakere. Andre forskere har brukt stamceller til å generere hjerteceller, og i 2012 studerte Cedars-Sinai-forskerne effekten av TBX18 på marsvin.
Annonse
Lær mer: Historien om hjertesykdom »
