Istraživači Moskovskog fizičko-tehničkog instituta (MFTI) i Nacionalnog medicinskog istraživačkog centra „Mešalkin“ u Novosibirsku razvili su ćelije osjetljive na svjetlost, koje bi potencijalno mogle preuzeti ulogu prirodnog srčanog pejsmejkera.

Kako je objasnio zamjenik direktora centra Aleksandar Romanov, riječ je o eksperimentalnoj tehnologiji koja bi jednog dana mogla predstavljati alternativu postojećim metodama regulisanja srčanog ritma.

Kako funkcioniše „živi“ pejsmejker?

Za razliku od klasičnih pejsmejkera, koji koriste električne impulse za održavanje odgovarajućeg srčanog ritma, novi pristup zasniva se na posebno uzgojenim ćelijama koje reaguju na svjetlosne signale.

Naučnici su razvili bioinženjersku strukturu u kojoj se nalaze proteini osjetljivi na određene talasne dužine svjetlosti.

Kada su izloženi odgovarajućem svjetlosnom signalu, ovi proteini mijenjaju svoju aktivnost i omogućavaju stimulisanje ćelija.

Cilj istraživača jeste da implantirane ćelije prirodno učestvuju u održavanju srčanog ritma, dok bi ljekari, prema potrebi, mogli spolja da utiču na njihov rad.

Za kontrolu srčanog ritma koristila bi se plava svjetlost

Prema riječima Romanova, naučnici planiraju korišćenje uređaja koji emituje plavu svjetlost talasne dužine od približno 460 nanometara.

Takvi signali mogli bi aktivirati implantirane ćelije i pomoći u regulisanju određenih poremećaja srčanog ritma.

Jedno od mogućih rješenja jeste postavljanje posebne svjetlosne kapsule ispod kože pacijenta.

Razmatra se i mogućnost korišćenja spoljašnjeg uređaja koji bi bio postavljen na grudni koš.

Međutim, riječ je o planiranim metodama čija bezbjednost i djelotvornost kod ljudi tek treba da budu ispitane.

Tehnologija povezana sa ovogodišnjom Nobelovom nagradom

Razvoj novog tipa ćelija zasniva se na principima optogenetike, oblasti koja omogućava kontrolisanje aktivnosti određenih ćelija pomoću svjetlosti.

Za otkrića povezana sa jonskim kanalima osjetljivim na svjetlost i razvoj optogenetike Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu za 2026. godinu dobili su Karl Dajserot, Peter Hegeman i Georg Nagel.

Ova tehnologija već se koristi u naučnim istraživanjima, a njen potencijal sve više se ispituje i u drugim oblastima medicine.

„Dobili smo i testiramo novi tip ćelija i vjerujemo da će ova početna osjetljivost na svjetlost poboljšati njihovu efikasnost“, izjavio je Romanov, prenosi TASS.

Dodao je da ovogodišnja Nobelova nagrada za otkrića u oblasti optogenetike potvrđuje značaj pravca istraživanja kojim se bavi njegov tim.

Prva ispitivanja na minijaturnim svinjama

Ruski kardiohirurzi sproveli su eksperimentalnu proceduru tokom koje su posebno uzgojene ćelije implantirali u srce minijaturne svinje.

Istraživači su koristili dvije metode unošenja ćelija.

Prva je podrazumijevala postavljanje ćelija na posebnu polimernu podlogu, dok su drugom metodom ćelije ubrizgavane u srce pomoću šprica, u obliku mikrokapsula.

Na taj način naučnici nastoje da ispitaju kako se transplantirane ćelije ponašaju u srčanom tkivu i mogu li uspostaviti odgovarajuću električnu komunikaciju sa postojećim ćelijama.

Prema Romanovim riječima, efekti najnovijeg eksperimenta trebalo bi da se prate tokom narednih pet do sedam dana.

Kada bi tehnologija mogla biti dostupna pacijentima?

Istraživanje je dio višegodišnjeg projekta koji je započet 2024. godine.

Prema informacijama koje je prenio Interfaks, istraživači se nadaju da bi u naredne tri do pet godina mogli razviti ćelijski proizvod pogodan za primjenu kao privremeni biološki pejsmejker.

Ipak, to ne znači da će tehnologija u tom periodu biti odobrena za redovnu upotrebu kod pacijenata.

Prije eventualne kliničke primjene biće potrebna dodatna ispitivanja bezbjednosti, djelotvornosti i dugoročnog ponašanja implantiranih ćelija.

Ukoliko se pokaže uspješnom, ova tehnologija mogla bi predstavljati važan korak u razvoju novih metoda liječenja poremećaja srčanog ritma.