Показана принципиальная возможность создания биологического кардиостимулятора - Гранит науки - 2014-07-25

Внесение определенного гена в клетки сердца свиньи привело к тому, что клетки сердечной мышцы животного превратились в клетки проводящей системы сердца и таким образом был восстановлен нарушенный ритм сердечных сокращений. Ген, благодаря которому произошло перепрограммирование свиных клеток, кодирует транскрипционный фактор TBX18, он направляет реализацию генетической информации по пути формирования клеток синусового узла, который играет ключевую роль в обеспечении координированной работы разных отделов сердца. Эксперименты профессора Эугенио Синголани (Eugenio Cingolani) из Кардиологического института Седарс Синай (Cedars-Sinai Heart Institute) в Лос-Анджелесе и его коллег представлены в приложении к журналу Science по трансляционной медицине (Science Translational Medicine). Описанный подход в перспективе может быть применим к пациентам, которые нуждаются в удалении имеющегося у них электронного кардиостимулятора, отмечает The Scientist. Электронные водители ритма используются для нормализации сердечного ритма уже более 50 лет, и в принципе они вполне надежны, говорит Синголани. Но и эти устройства чреваты проблемами. Как любая электроника, они могут выйти из строя, а в редких случаях вызывают инфекционное поражение, что требует удаления кардиостимулятора.

Профессор Синголани и его соавторы испытали биологический водитель ритма на 12 свиньях, у которых перед началом экспериментов был нарушен природный ритм сердечных сокращений. Для подстраховки от внезапной смерти животным поставили электронные кардиостимуляторы, а после ввели в сердечную мышцу аденовирусный вектор с геном транскрипционного фактора. (Вектор представляет собой обезвреженный аденовирус, ДНК которого помимо собственных вирусных генов в экспериментальных целях может переносить различные целевые гены). После инъекции рекомбинантной вирусной ДНК клетки сердечной мышцы стали приобретать морфологические признаки и маркеры клеток проводящей системы сердца, но более того, они и функционировать стали как клетки синусового узла. Спустя всего два дня у свиней, получивших инъекцию гена TBX18, скорость сердцебиения по сравнению с контрольной группой животных, удвоилась, а спустя пять дней необходимость в электронном водителе ритма, по оценкам ученых, сохранялась у них лишь на один процент, тогда как контрольные свиньи нуждались в устройстве на 40 процентов. Репрограммированные, то есть биологические, водители ритма следовали естественному дневному-ночному циклу подъема и падения скорости сердечных сокращений, а также обеспечивали учащение сердцебиения при физических нагрузках. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».