تم نشر المقال، الذي كتبه باحثون من التخنيون ومامبام، في مجلة Nature Biotechnology. ومع ذلك، وكما جرت العادة في الأبحاث الأساسية، لا يزال هناك العديد من العقبات التي يجب التغلب عليها في طريق التطبيق البشري، ولكن على الأقل هناك وعد هنا
طور الباحثون في التخنيون طريقة جديدة لعلاج اضطرابات ضربات القلب باستخدام الضوء. ذكرت ذلك مجلة الطبيعة للتكنولوجيا الحيوية. تم إجراء البحث في مختبر البروفيسور ليئور غابشتاين في كلية الطب ومعهد رابابورت للأبحاث في التخنيون. البروفيسور جيبشتاين هو أيضًا رئيس قسم أمراض القلب في مركز رمبام الطبي.
قد تؤدي الاضطرابات في عمل خلايا تنظيم ضربات القلب، أو في نظام التوصيل الكهربائي للقلب، إلى تباطؤ كبير في معدل ضربات القلب واضطراب في تزامن عمل انقباض غرف القلب. نظرًا لأن هذه الحالات لها عواقب طبية سلبية - الضعف والدوار والإغماء وتفاقم قصور القلب وحتى خطر الوفاة - فقد تطورت على مر السنين
التدخلات الاصطناعية لإيقاع القلب. الطريقة المقبولة اليوم هي زرع جهاز تنظيم ضربات القلب الكهربائي، الذي يصحح النشاط المضطرب لآلية الإيقاع الطبيعي عن طريق أقطاب كهربائية يتم إدخالها في مناطق مختلفة من القلب. ومع ذلك، فإن جهاز تنظيم ضربات القلب الكهربائي له العديد من القيود: خطر العدوى، والحاجة إلى إجراء جراحي جراحي، والقيود على عدد الأسلاك الكهربائية التي تربط جهاز تنظيم ضربات القلب بالقلب وموقعها، واحتمال انخفاض وظيفة القلب نتيجة للتغيرات. نمط التنشيط الكهربائي، والقيود الكبيرة في عمليات زرع الأعضاء عند الأطفال.
ونظراً لهذه النواقص، يعمل العديد من الباحثين على تطوير بدائل بيولوجية لجهاز تنظيم ضربات القلب الكهربائي. توضح هذه المقالة البحث الذي يدرس استخدام النهج البصري الوراثي لعلاج اضطرابات ضربات القلب. أجرى البحث الدكتور أودي نوسينوفيتش، كجزء من رسالة الدكتوراه في مختبر البروفيسور جيبشتاين في التخنيون. في هذه الأيام، يعمل نوسينوفيتش كطبيب باحث متخصص في قسم الطب الباطني أ في رامبام.
يعتمد علم الوراثة الضوئية على استخدام البروتينات الحساسة للضوء (مثل قناة أيون ChR2 المشتقة من الطحالب) والتي لا توجد بشكل طبيعي في جسم الإنسان، بغرض تنشيط أو قمع (على غرار المفتاح الكهربائي) التيار الكهربائي. نشاط الخلايا القابلة للاستثارة (مثل الخلايا العصبية أو العضلية) بعد التعرض للضوء. أدى استخدام أساليب علم البصريات الوراثي إلى ثورة في أبحاث الدماغ، والدراسة الحالية هي الحالة الأولى لاستخدام هذا النهج لتوقيت وإعادة تزامن ضربات القلب.
وفي التجربة التي أجريت على الفئران، وجه الباحثون أولا شعاعا من الضوء الأزرق إلى منطقة القلب التي يتم فيها التعبير عن بروتين ChR2 وأظهروا القدرة على تصحيح إيقاع القلب عن طريق إضاءة أنسجة القلب عند درجة حرارة معينة. تردد متغير. وفي وقت لاحق، تم إجراء تجربة أكثر تقدماً، حيث تم تنشيط قلب الجرذ من عدة مراكز مختلفة في نفس الوقت باستخدام الضوء، مما أدى إلى تحسن كبير في تزامن انقباض حجرات القلب.
ويؤكد البروفيسور جيبستاين أن هذه دراسة أولية، وأنه "من أجل ترجمة النهج المذكور إلى المستوى السريري، يجب علينا التغلب على العديد من العقبات المهمة. يجب علينا تحسين إدخال الضوء عبر الأنسجة، وضمان التعبير المستمر للبروتين في القلب لسنوات، وتطوير جهاز تقنين فريد من نوعه يوفر الإضاءة اللازمة. ولكن على الرغم من كل هذا، فإن نتائج الدراسة تثبت الإمكانات الكبيرة الكامنة في طرق علم البصريات الوراثي كبديل لجهاز تنظيم ضربات القلب الكهربائي وكذلك كوسيلة لمزامنة انقباض حجرات القلب في حالة فشل القلب.
