Изследователи от Китай разработиха първия в света туптящ органоид на синоатриалния възел – тъканта, която генерира електрически импулси и задава ритъма на сърцето.

Това научно постижение отваря пътя към създаването на биологични пейсмейкъри, които биха могли да заменят електронните устройства.

Синоатриалният възел представлява миниатюрно струпване на клетки в дясното предсърдие. Функцията му е да генерира електрическите импулси, определящи сърдечния ритъм.

При неговата дисфункция сърцето започва да бие твърде бавно и дори може да спре за кратко. Това налага имплантирането на изкуствен кардиостимулатор.

Изучаването на този възел е изключително трудно поради малкия му размер и разположение. А животинските модели, като тези с мишки, не успяват да възпроизведат адекватно работата на човешкия естествен пейсмейкър.

Учени от Китайската академия на науките и университета „Фудан“ са използвали човешки плурипотентни стволови клетки. Те имат способността да се трансформират във всякакъв вид тъкан в организма.

От тях изследователите са отгледали триизмерен органоид на синоатриалния възел

Той успешно генерира електрически импулси.

Получената тъкан е демонстрирала стабилни и спонтанни съкращения, а генната ѝ активност е съответствала на клетките от синоатриален възел на човешки ембрион.

Освен това тя е реагирала правилно на медикаменти, използвани за контрол на сърдечната честота.

За да направят модела още по-реалистичен, учените са свързали органоида с изкуствено създаден сърдечен сплит – нервната мрежа в основата на сърцето, която подпомага регулацията на ритъма.

По този начин за първи път в лабораторни условия е пресъздаден целият процес на генериране и предаване на електрически сигнали, контролиращи сърдечния ритъм. Включително и влиянието на нервната система.

Изследователите се надяват, че тяхната работа ще проправи пътя към създаването на биологични пейсмейкъри, базирани на трансплантирани клетки или органоиди.

Подобни импланти биха могли да се превърнат в алтернатива на електронните устройства, които се използват в медицината повече от 50 години, но имат своите недостатъци – нужда от подмяна на батерии, риск от инфекции и липса на естествена неврохуморална регулация.