Схематичне зображення провідної системи серця (виділено синім кольором): (1) синусно-передсердний вузол, (2) передсердно-шлунковий вузол. У людини в нормі основним водієм ритму є синусно-передсердний вузол - особлива ділянка на склепінні правого передсердя, розташована біля місця впадіння верхньою підлогою вени.
Біологічний кардіостимулятор створений вченими медичного центру Седарс-Синай (Лос-Анджелес, США).
У здоровому організмі частота і сила серцевих скорочень контролюється структурою, ділянкою серцевого м'яза, яка називається водієм серцевого ритму. Пацієнтам, у яких спостерігаються серйозні проблеми з ритмом скорочень, вживляють спеціальний пристрій - кардіостимулятор. На сьогоднішній день це практично єдиний спосіб зберегти їм життя, але такі пацієнти мають досить багато різних обмежень: вони повинні перебувати під постійним медичним контролем, періодично вони потребують перепрограмування або заміни кардіостимулятора. Крім того, для вживлення кардіостимулятора проводиться хірургічна операція. Основне досягнення американських медиків у тому, що за допомогою уколу вони навчилися перетворювати звичайні клітини серця на клітини - водії ритму.
У медичному центрі Седарс-Синай була проведена серія дослідів зі створення біологічного кардіостимулятора. Для цього були використані методи генної інженерії. Досліди проводилися на свинях, оскільки морфологічно ці тварини дуже близькі до людей. Спочатку, за допомогою електростимуляції, вчені викликали у тварин проблеми, схожі з тими, що виникають у людей з порушеннями серцевого ритму. Потім за допомогою вірусного вектора в серце був введений ген TBX18, який відповідає за перетворення (диференціацію) клітин серцевого м'яза в клітини - водії ритму серця.
"Ми припустили, що це може бути дієвим терапевтичним засобом для пацієнтів, які використовують кардіостимулятор. Ми створили біологічний, що працює в природних умовах водій ритму у великій тварині при повній блокаді серця, використовуючи аденовірусне перенесення генів TBX18 "- йдеться в статті, опублікованій в Science.
«Біологічна кардіостимулююча активність, що виходить з місця ін'єкції, спостерігалася починаючи з другого дня і зберігалася протягом усього терміну дослідження (14 днів) з мінімальним резервним використанням електронного кардіостимулятора», - наголошується в статті. Під час терапії не виникло ні місцевих, ні системних проблем з безпекою.
Таким чином, мінімально інвазивна процедура перенесення генів дозволила відновити діяльність серця в клінічно значущій моделі захворювання.