На этой неделе впервые в мире ученые Центра им. ак. Е.Н. Мешалкина Минздрава России в эксперименте зафиксировали и показали с помощью высокоплотного 3D-картирования сердца активность искусственно выращенных клеток-водителей ритма, имплантированных в сердце свиньи.
Клетки-водители ритма (биологические песмейкеры) присутствуют в нашем сердце и генерируют электрический импульс, определяя частоту и ритм сердечных сокращений. Идея, вдохновляющая ученых во всем мире, – лечить аритмию, создавая из таких клеток биологический кардиостимулятор, который заменит собой электронное устройство.
В проекте центра, поддержанном грантом Российского научного фонда и рассчитанном на 4 года, задействованы ученые из разных регионов России: физики, химики, биологи, специалисты по аритмологии и кардиохирургии.
Новизну экспериментов этого года определяют 3 момента.
Первое — сама подготовка клеток. На этот раз их выращивали с помощью российских сред. Кроме того, биоинженеры из лаборатории экспериментальной и клеточной медицины МФТИ (Москва) создали протокол, который позволил увеличить процент клеток с песмейкерной активностью.
Второе: исследовательский план включил 3 вида эксперимента — острый, хронический и так называемый эксперимент ex vivo (на сердце вне тела, чтобы доказать активность искусственно выращенных песмейкеров в отсутствие влияния регуляторных систем организма).
— Ранее в наших экспериментах мы могли подтвердить работу таких имплантированных клеток только по косвенным признакам. Теперь мы подвели глубокую фундаментальную основу под доказательства нашей гипотезы и впервые смогли с точностью до 1 мм определить участок в сердце, где эти клетки создают активность, и описать особенности распространения электрического импульса. Такого эксперимента в мире не делал никто. Полученные данные — прорыв в научной работе по данной тематике и подтверждение успеха выбранного нами пути, рассказал руководитель проекта, член-корреспондент РАН Александр Романов.
В качестве животных моделей использовались мини-пиги селекции Института цитологии и генетики СО РАН. Электрическое строение их сердец практически полностью копирует сердце человека.
На предварительном этапе благодаря участию в проекте Лаборатории ядерной и инновационной медицины Физического факультета НГУ удалось получить высококачественное трехмерное изображение срезов сердца исследуемых животных. Для МСКТ-исследования использовали единственный за Уралом томограф, лицензированный для научной работы с животными.
Далее в экспериментальной операционной хирурги-аритмологи с помощью специальных электродов провели высокоплотное картирование внутренней и внешней поверхности сердца свиньи и совместили полученные данные с данными МСКТ.
— В результате удалось определить, где конкретно находятся водители ритма сердца в привязке к точной топографической анатомии у каждого животного, чтобы в дальнейшем с высокой точностью позиционировать новый водитель ритма в тех участках сердца, где будет возможно зафиксировать его активность, — объясняет ведущий научный сотрудник Лаборатории экспериментальной хирургии и морфологии Центра Мешалкина Давид Сергеевичев.
Когда на работающее сердце свиньи хирурги поместили пластинку с искусственно выращенными песмейкерными клетками, реакция была эффективной – в сердце возник второй независимый источник ритма, и повторное высокоплотное картирование подтвердило, что электрическую активность в определенном участке вызывают именно имплантированные клетки и ничто иное.
Следующая задача ученых — изучение продолжительности этой электрической активности. Для этого часть животных будет направлено в хронический эксперимент: за ними будут наблюдать от 7 дней до 1 месяца. Каждому животному имплантирован кардиомонитор для фиксации активности песмейкеров, кроме того планируется повторять высокоплотное картирование сердца.
Категории: Региональные новости.
Комментарии: 0