Учёные из Шанхая совершили прорыв в регенеративной медицине: они вырастили из стволовых клеток функциональную модель синоатриального узла — «природного кардиостимулятора» сердца. Исследование опубликовано в ведущем научном журнале.
Синоатриальный узел — это крошечный участок в правом предсердии, который генерирует электрические импульсы, задающие ритм сердечных сокращений. При его дисфункции сердце бьётся слишком медленно (брадикардия) или возникают опасные паузы в работе. Современные электронные кардиостимуляторы требуют хирургической имплантации, имеют ограниченный срок службы и накладывают ограничения на образ жизни (например, запрет на МРТ).
Шанхайские исследователи взяли плюрипотентные стволовые клетки (способные превращаться в любые ткани организма) и с помощью химических сигналов, имитирующих раннее эмбриональное развитие, перепрограммировали их в клетки синоатриального узла. Полученная лабораторная модель демонстрировала ключевые свойства:
- спонтанную генерацию электрических импульсов;
- правильную реакцию на сердечные лекарства (например, атропин и адреналин);
- формирование нейронных связей с окружающей сердечной тканью для передачи сигналов.
«Пока это только лабораторный образец, но следующий этап — создание полноценного биологического кардиостимулятора, пригодного для трансплантации человеку», — отмечают авторы. Такое устройство не потребует замены батареек, не вызовет отторжения (если использовать собственные клетки пациента) и органично встроится в сердечную ткань. Клинические испытания могут начаться через 5–10 лет.
Разработка открывает путь к лечению аритмий без имплантации инородных тел, однако пока остаётся ряд технических сложностей, в том числе необходимость создать достаточно крупный и стабильный фрагмент ткани. Тем не менее, исследование уже названо одним из главных достижений биомедицины года.