Аритмологи Центра провели первую в мире имплантацию искусственно выращенных клеток-водителей ритма в сердце животного

Совместно с биоинженерами из лаборатории экспериментальной и клеточной медицины МФТИ (Москва) ученые Центра Мешалкина продолжают многолетний амбициозный научный проект по изучению пейсмекерных клеток.

Речь о биологических пейсмекерах – особых клетках-водителях ритма, которые присутствуют в сердце и обладают способностью не только сокращаться, но и передавать управляющие сигналы, генерируя ритм сердечных сокращений.

Когда из-за различных патологий эти клетки перестают выполнять свои функции, врачи имплантируют пациентам искусственный водитель ритма – электрокардиостимулятор на батарейках. Идея ученых в том, чтобы найти способ заменить искусственные кардиостимуляторы на естественные, выращенные из клеток самого пациента и возращенные в его сердце.

На старте проекта технологию получения пейсмекерных клеток из клеток крови разрабатывал Институт цитологии и генетики СО РАН, затем к команде подключилась лаборатория МФТИ, занимающаяся физикой биовозбудимых систем. За последние годы сделаны существенные шаги в технологии получения пейсмекерных клеток: сегодня их можно вырастить на подложке в лабораторных условиях и увидеть, как благодаря их присутствию сокращается маленький кусочек мышечной ткани.

Однако существует еще много вопросов: как эти клетки доставить в рабочий миокард (сердечную мышцу), как заставить их прижиться и встроиться в систему, отвечающую за проведение электрического сигнала в сердце, наконец, как долго они смогут работать.

Попытки ввести пейсмекерные клетки с помощью инъекции в сердце приводили к травме и воспалению. Нашли выход: имплантировать, не повреждая сердце – выкладывать на его поверхность на специальной биодеградирующей подложке, которая может быстро и надежно «приклеиваться» к миокарду в необходимой зоне.

Сегодня именно по этой технологии в экспериментальной операционной Центра Мешалкина ученые имплантировали свинье заранее выращенные в Москве пейсмекерные клетки прямо на сокращающийся миокард.

«Эксперимент на животных очень важен, поскольку при трансляции теоретических исследований в реальные условия могут возникать самые разные проблемы, – говорит руководитель проекта, заместитель директора по научной работе НМИЦ им. ак. Е. Н.Мешалкина Александр Борисович Романов. – Только доказав, что полученные в пробирке клетки сами способны генерировать импульс, независимо от основного ритма бьющегося сердца, мы убедимся, что наш план работает.

В ходе экспериментальной операции у свиньи мы выполнили разрез грудной клетки, выделили участок сердечной мышцы, подвели к нему контролирующие электроды и поместили на поверхность сердца ту самую пластинку пейсмекерных клеток – размером 1Х1 см. Важный нюанс: эти клетки светочувствительны – генетической модификацией был добавлен специальный белок, чтобы при попадании на них света определенного спектра возникало дополнительное возбуждение».

Эксперимент прошел успешно – все приборы электрофизиологического контроля неоднократно зафиксировали независимые сокращения в нужном участке сердца. Как долго эта активность сможет сохраняться, покажут ближайшие месяцы: свинье с имплантированными клетками предстоит быть под наблюдением, специальный прибор будет непрерывно фиксировать ее сердечный ритм во всех нюансах.

В отдаленной перспективе результаты проекта имеют все шансы найти применение в клинической практике: точечное воздействие «клеточных патчей» на участки миокарда, выдающие патологический ритм, значительно менее травматично, чем хирургическая аблация очагов аритмии.

Источник: vk.com

Комментарии: