Генетические кардиостимуляторы вместо электрических – обнадеживающие исследования израильских ученых

Согласно статистическим данным, более 3 миллионов людей во всем мире носят в себе кардиостимуляторы. Еще несколько десятков лет назад такие устройства считались настоящей революцией в кардиологии. Электрокардиостимуляторы представляют собой искусственный водитель ритма, который позволяет пациенту восстановить нормальную работу сердечной мышцы. Если этого не сделать, то расстройство сердечного ритма может привести к довольно серьезным последствиям вплоть до смерти больного.

Несовершенство электрических стимуляторов сердца

И, несмотря на чудодейственную роль кардиостимуляторов, их использование все же связано с определенными неудобствами и рисками для больного. В первую очередь это, конечно же, проведение специальной операции по вживлению кардиостимулятора в сердце и подключение проводов к генератору импульсов, который вживляется под кожу. Естественно, со временем кардиостимуляторы становились все меньше, а электроды уже можно вводить в сердце и через вены с помощью катетера. Но все равно, каким бы миниатюрным не был стимулятор, нужно регулярно менять батарейки, что возможно только путем оперативного вмешательства. Иногда приходиться менять и провода, которые также со временем изнашиваются и выходят из строя. Неудобство в применении кардиостимуляторов связано еще и с тем, что устанавливать его можно только в ограниченные участки сердечной мышцы. А если речь идет о детях, то им далеко не всегда можно ставить искусственный водитель ритма. Ученые Израильского технологического института предложили революционную модель кардиостимулятора, для которого не нужны ни батарейки, ни провода и даже хирургическое вмешательство, что само по себе заманчиво. Ученые предлагают использовать в виде стимулятора специальные светочувствительные белки, которые регулируют деятельность сердечных клеток.

Как это работает?

В 2005 году в ведущем научном журнале Nature Neuroscience была опубликована статья, посвященная новому направлению в биотехнологии – оптогенетике. В данной статье был проиллюстрирован принцип управления возбуждением нервных клеток при помощи света. Достичь таких результатов ученые смогли с помощью белка каналородопсина-2, который был найден в некоторых видах водорослей. Благодаря этому белку водоросли в глубинах океанов способны улавливать свет. При воздействии света этот белок активируется и открывает в клеточной мембране ионные каналы, что и создает электрохимический импульс, необходимый для слаженной работы нервных клеток. Поскольку работа клеток сердца также зависит от электрохимического импульса, то израильские ученые решили использовать светочувствительный белок и для решения проблем с сердцем. Если электрокардиостимулятор можно вставить в сердце с помощью операции, то как быть с крошечным белком, который должен проникнуть в клетки сердца? Здесь на помощь приходят методы генной инженерии. Ген светочувствительного белка изначально вставляется в специальный вирус, безвредный для человека. Затем вирус внедряется в желудочки сердца, где он начинает активно размножаться в клетках, доставляя им нужный ген для синтеза каналородопсина-2. Спустя некоторое время клетки сердца уже сами начинают вырабатывать светочувствительный белок, которые встраивается в клеточные мембраны сердца и регулирует работу клеток при световой стимуляции. Пока опыты проведены на крысах, и для этих животных достаточным было применение наружного синего света. Однако у крупных животных (а также у человека) сердце располагается глубже, и световая волна может просто до него не дойти. Но ученые уверяют, что эту проблему решить не сложно. Если дальнейшие исследования в этой области пройдут успешно, то вскоре потребность в электрокардиостимуляторах отпадет. Все что будет нужно – несколько вспышек света, в ответ на которые клетки сердца начнут работать в нормальном ритме. Специалисты Первого медицинского центра Тель-Авива пристально следят за такого рода исследованиями. Мы одни из первых, кто внедряет у себя апробированные новые технологии, позволяющие добиться хороших результатов в лечении различных заболеваний. Мы надеемся на то, что дальнейшие исследования по применению генетических кардиостимуляторов пройдут успешно. Эта революционная методика лечения нарушений ритма сердца позволила бы решить множество проблем, с которыми приходится сталкиваться пациенту при ношении электрокардиостимуляторов.