ابتكر العلماء جهاز تنظيم ضربات القلب البيولوجي الحي داخل الجسم

تمكن العلماء من إعادة برمجة خلايا القلب الطبيعية إلى قلب نابض، مما يجعلها تصبح جهاز تنظيم ضربات القلب البيولوجي داخل الجسم

ضع راحة يدك للحظة على صدرك، على الجانب الأيسر. تشعر بنبض القلب؟ من أجلك، أتمنى ذلك. إنه أحد أروع أعضاء الجسم: العضلة الوحيدة التي تعمل كل ثانية وكل ساعة وكل يوم منذ الولادة وحتى الوفاة. في كل مرة ينقبض فيها، فإنه يضخ الدم عبر الجسم مثل المضخة. يتم تحديد معدل الانقباضات بواسطة خلايا تسمى "خلايا تنظيم ضربات القلب"، والتي تشير إلى الخلايا العضلية الأخرى المحيطة بها للانقباض في اللحظة المناسبة.
أول جهاز تنظيم ضربات القلب الاصطناعي في التاريخ. المصدر: البروفيسور ماركو تورينا.

أول جهاز تنظيم ضربات القلب الاصطناعي في التاريخ. المصدر: البروفيسور ماركو تورينا.

ماذا يحدث إذا فشلت خلايا جهاز تنظيم ضربات القلب في أداء وظيفتها؟ في هذه الحالة يتم استدعاء الأطباء ومهندسي الطب الحيوي، ويتم زرع نوع من الساعة الإلكترونية - جهاز تنظيم ضربات القلب الاصطناعي - الذي ينظم نشاط القلب. وهي عملية ليست بسيطة وتصاحبها مخاطر، ويحاول الجسم نفسه أن يرفض الآلة الأجنبية منها. وإذا لم يكن ذلك كافيًا، فإن جهاز تنظيم ضربات القلب الاصطناعي يميل إلى التعطل بسهولة، وله مدة تشغيل محدودة قبل نفاد البطارية. ومن الواضح أن هذه ليست الطريقة المثلى للعلاج.

ولكن ماذا لو تمكنا من صنع جهاز تنظيم ضربات القلب البيولوجي؟

قام مجموعة من الباحثين من معهد كيدر سيناء للقلب مؤخرًا بتطوير فيروس قادر على مهاجمة خلايا القلب الطبيعية وتحويلها إلى "خلايا منظمة لضربات القلب". ويحمل الفيروس جينًا يعرف باسم Tbx18، ويقوم بإدخاله في خلايا القلب. تميل الخلايا إلى دمج الجين الجديد في شفرتها الجينية، وبطريقة لا يمكن تفسيرها تمامًا، تخضع لتغيير جذري نتيجة لذلك: فهي تقلل من عرضها وسمكها، وتصبح أرق وتكتسب القدرة على توجيه الخلايا الأخرى من حولها. كيف ومتى يتم التعاقد. وبعبارة أخرى، فإنها تصبح "خلايا منظم ضربات القلب".

تم اختبار الفيروس لأول مرة على خنازير غينيا التي تعاني من عدم انتظام تقلصات القلب. وقام الباحثون بحقنه مباشرة في أجسام القوارض الصغيرة، واستطاع الوصول إلى المناطق الصحيحة في القلب وتحويل بعض الخلايا إلى أجهزة تنظيم ضربات القلب البيولوجية الحية. استعاد خمسة من الأرانب الغينية السبعة المعالجة نبضات قلب منتظمة وطبيعية، دون زراعة جهاز تنظيم ضربات القلب الاصطناعي.

ومن المهم الإشارة إلى أن أجهزة تنظيم ضربات القلب البيولوجية قد تم تصنيعها بالفعل في تجارب سابقة، ولكن في هذه الحالة تم تصنيعها مباشرة داخل الجسم الحي ودمجها فيه بحيث لم يكن من الممكن تمييزها عن خلايا جهاز تنظيم ضربات القلب الأصلية. ولتحقيق المعجزة، كان على الباحثين إدخال جين واحد فقط في الخلايا، وهي حقيقة قد تقلل من الخوف من إتلاف الخلايا المعاد برمجتها.

ويشير البحث إلى أننا دخلنا عصرا جديدا، تصبح فيه الآلات التي يتم إدخالها في أجسامنا ذات طبيعة بيولوجية. إذا كنا في الماضي بحاجة إلى جهاز تنظيم ضربات القلب الاصطناعي، فإننا الآن نستخدم آلة صغيرة - فيروس - لإعادة برمجة القلب وإنشاء آلات حية فيه: أجهزة تنظيم ضربات القلب البيولوجية. وإذا ثبت أن هذه عملية برمجة آمنة للبشر أيضًا، فقد نتمكن من التخلي عن أجهزة تنظيم ضربات القلب الكهربائية من أجل التنهدات، ونستمتع بقدرتنا على استعادة أسرار القلب وإعادة نمو أجهزة تنظيم ضربات القلب التي فقدها في الشيخوخة. .