Учёные из Шанхая сделали важный шаг к тому, чтобы пациенты с нарушениями сердечного ритма могли обойтись без пожизненной имплантации электронных кардиостимуляторов. Команда исследователей из Китайской академии наук и Университета Фудань впервые в мире вырастила в лаборатории трёхмерный органоид синоатриального узла — крошечной структуры, которая выступает естественным «водителем ритма» сердца.
Синоатриальный узел расположен в правом предсердии и генерирует электрические импульсы, заставляющие сердце биться с правильной частотой. Когда он выходит из строя, человек сталкивается с брадикардией или даже остановкой сердца. Сейчас таким пациентам ставят электронные стимуляторы. Новый биологический подход может в будущем полностью изменить лечение.
Как вырастили «биологический водитель ритма»
Учёные использовали человеческие плюрипотентные стволовые клетки и воссоздали сигналы, которые происходят на ранних стадиях развития эмбриона. В результате получился миниатюрный орган, который самостоятельно генерирует стабильные электрические импульсы и сокращается, как настоящее сердце.
Чтобы сделать модель ещё ближе к реальности, органоид соединили с искусственной нервной сетью (кардиальным сплетением). Это позволило воспроизвести, как нервная система регулирует работу сердца. Выращенная ткань не только бьётся самостоятельно, но и правильно реагирует на лекарства, используемые для контроля сердечного ритма.
Животные модели (особенно мыши) плохо передают особенности работы человеческого сердца. Лабораторный органоид даёт учёным возможность изучать аритмии в условиях, максимально приближенных к человеческим. В перспективе такие биологические водители ритма можно будет пересаживать пациентам, избавляя их от необходимости в электронных устройствах, батарейках и регулярных операциях по замене стимулятора.
