Российские ученые разрабатывают биологический кардиостимулятор для восстановления ритма сердца. Он будет состоять из клеток организма пациента и сможет заменить искусственный прибор.
С проблемой нарушения сердечного ритма, когда сердце начинает биться очень медленно, люди сталкиваются достаточно часто — это может происходить с возрастом или после перенесенных заболеваний. Сейчас для восстановления сердечного ритма пациенту вживляют искусственный электрический кардиостимулятор. Его часто приходится менять, электроды и батарейки также изнашиваются и ломаются. Есть риск занести инфекцию в сердце.
«В мире давно витает идея о создании биологического кардиостимулятора. Мы поставили перед собой задачу: продвинуться на шаг вперед и разработать систему, которая позволяла бы сделать альтернативу искусственным электрическим кардиостимуляторам. Идея — внедрить в сердце его же биологические клетки, которые будут генерировать электрические импульсы», — говорит начальник отдела разработки, координации и внедрения научной деятельности Национального медицинского исследовательского центра (НМИЦ) им. Е.Н. Мешалкина Артем Стрельников.
Клетки, генерирующие электрические импульсы называются пейсмекерными. В норме они присутствуют в сердце и отвечают за генерацию ритма сердечных сокращений.
«Концепция нашего проекта заключается в том, чтобы сделать аналог этих клеток либо разработать технологию получения их в пробирке и затем имплантировать обратно в тело пациента», — цитирует завлабораторией экспериментальной хирургии и морфологии НМИЦ Давида Сергеевичева издание СО РАН «Саука в Сибири».
Для получения генераторов электроимпульсов используются стволовые клетки.
«Мы получаем пейсмекерные клетки из индуцированных плюрипотентных стволовых, а также из просто стволовых клеток. В результате наших манипуляций в основном выделяются сократительные кардиомиоциты — грубо говоря, те клетки, из которых состоят мышцы миокарда, они не все пейсмекеры. Сейчас перед нами стоит задача: из общей популяции кардиомиоцитов получать именно водителей ритма, увеличить их долю в протоколе», — рассказывает научный сотрудник лаборатории эпигенетики ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН Софья Павлова.
Основные методы хирургической трансплантации уже созданы, первичные клетки с электрической активностью получены, подложки сформированы — доказано, что нужные клетки там растут, взаимодействуют друг с другом и генерируют электрические импульсы. Следующий этап — первичная имплантация пейсмекерных клеток лабораторным свиньям.
Ученые планируют выяснить, насколько длительно клетки будут функционировать в крупном организме и насколько эта технология применима в медицине. Также уже на стадии фундаментального исследования формируется база для внедрения в клиническую практику. Успех эксперимента откроет путь к доклиническим и клиническим испытаниям, к которым ученые рассчитывают перейти в ближайшие пять лет.
