Revolucija u kardiologiji: Ultrazvučni flaster vraća pravilan rad srca bez operacije

Uređaj, koji je još uvijek prototip i testiran je samo na pacovima, dao je odlične rezultate i mogao bi se u budućnosti pokazati kao validna neinvazivna alternativa, kako je objavljeno u časopisu Nature Biomedical Engineering.

Kako funkcioniše

Uređaj se sastoji od dva elementa: ljepljivog flastera veličine poštanske marke, koji se lijepi na grudni koš, i malog džepnog uređaja koji sadrži baterije i prateću elektroniku. Flaster je opremljen sitnim pretvaračima koji emituju ultrazvučne impulse koji prolaze kroz tkiva do srca, gdje otvaraju specifične kanale u prethodno genetski modifikovanim ćelijama srca. To izaziva dotok kalcijuma, koji pokreće kontrakciju srčanog mišića i vraća pravilan ritam.

U središtu ovog uređaja nalazi se relativno nova tehnika nazvana sonogenetika, koja funkcioniše slično kao optogenetika, pristup koji podrazumijeva genetsku modifikaciju određenih ćelija kako bi reagovale na svjetlost. Sonogenetika radi isto, ali pomoću zvuka: ćelije su inženjerski projektovane tako da reaguju na ultrazvuk. U ovom konkretnom slučaju, istraživači su modifikovali ćelije srca ubacivanjem jonskih kanala (proteinskih "vrata" ugrađenih u ćelijsku membranu, koja se otvaraju i zatvaraju kao odgovor na određene nadražaje) koji su osjetljivi na ultrazvuk.

"Ti kanali sada bolje 'osećaju' ultrazvuk i mogu da se otvore kako bi omogućili ulazak kalcijuma, koji direktno aktivira ćeliju i omogućava joj da kuca", objašnjava Čen Gong, koordinator studije.

Rezultat je da, nakon izlaganja ultrazvuku, modifikovane ćelije kucaju u skladu sa ultrazvučnim talasima, za razliku od onih koje nisu genetski tretirane. U testovima na pacovima sa srčanom aritmijom uređaj je brzo i bezbijedno ispravljao srčani ritam.

Ideja autora jeste da bi u budućoj kliničkoj primjeni pacijenti primili jednu injekciju, sličnu vakcini, koja bi genetski modifikovala ćelije srca kako bi postale osjetljivije na ultrazvuk koji emituje flaster. To bi bio oblik genske terapije, pristupa koji je već odobren u nekim državama, poput Italije, za liječenje pojedinih retkih i onkoloških bolesti. Na taj način više ne bi bili potrebni hirurški zahvati, već bi bila dovoljna samo jednokratna injekcija da srce ponovo počne da kuca pravilnim ritmom.