Новосибирск. 26 ноября. ИНТЕРФАКС - Новосибирские кардиохирурги впервые в мире подтвердили эффективность трансплантации искусственно выращенных клеток, обеспечивающих сокращение сердца (водителей ритма - пейсмейкеров), сообщает пресс-служба Национального медицинского центра им.академика Н.Мешалкина Минздрава РФ (Центра Мешалкина)
"В Центре Мешалкина в рамках нового эксперимента по изучению искусственно выращенных клеток-водителей ритма впервые в мире зафиксировали и измерили с помощью высокоплотного 3D-картирования их активность после имплантации в сердце свиньи", - говорится в сообщении.
По словам замгендиректора Центра мешалкина Александра Романова, ранее ученые могли подтвердить работу имплантированных пейсмейкерных клеток только по косвенным признакам.
"Теперь мы подвели глубокую фундаментальную основу под доказательства нашей гипотезы и можем точно зафиксировать участок, где эти клетки создают активность, и описать особенности их работы после имплантации в сердце. Такого эксперимента в мире делал никто. Полученные данные - прорыв в научной работе по данной тематике, подтверждение успеха выбранного нами пути. Далее нас ждет изучение продолжительности электрической активности клеток в сердце уже в хроническом эксперименте", - приводятся в сообщении слова Романова.
В течение месяца с помощью кардиомониторов ученые будут наблюдать за животными, которым имплантированы выращенные в России на базе МФТИ пейсмейкеры человека.
Биологические пейсмекеры - это клетки-водители ритма, которые присутствуют в сердце и генерируют электрический импульс, определяя частоту и ритм сердечных сокращений. Перспективная идея, которая вдохновляет ученых во всем мире, - вырастить из таких клеток биологический кардиостимулятор, который сможет заменить собой электронное устройство.
В 2024 году аритмологи Центра Мешалкина и биоинженеры из МФТИ (Москва) провели первые в России успешные эксперименты, вызвав сигнал в сердце свиньи с помощью пластинки со специально выращенными пейсмейкерными клетками.
Отмечается, что клетки для эксперимента выращивали с помощью российских сред. Кроме того, сотрудники лаборатории экспериментальной и клеточной медицины МФТИ создали протокол, который позволил увеличить процент клеток с пейсмейкерной активностью.
Исследовательский план включает три вида эксперимента - острый, хронический и так называемый эксперимент ex vivo (на сердце вне тела, чтобы доказать активность искусственно выращенных пейсмейкеров в отсутствие влияния регуляторных систем организма).
При этом впервые в мире выполнено высокоплотное 3D-картирование сердца и соединение этих данных с данными дооперационной компьютерной томографии, чтобы создать 3D-реконструкцию сердца животного и точно показать на ней - визуально и электрофизиологически - работу пейсмейкерных клеток.
В качестве животных моделей использованы свиньи (мини-пиги) селекции Института цитологии и генетики СО РАН. анатомическое строение сердца этих животных достаточно сильно похоже на человеческое, а его электрическое строение практически полностью копирует сердце человека. Вес каждого животного 80 кг, возраст - 2 года.
В экспериментальной операционной ученые с помощью специальных электродов провели высокоплотное картирование поверхности сердца свиньи с точностью до 1 мм и совместили полученные данные с данными МСКТ.
Вторым этапом на сердце животного имплантировали светочувствительной клетки. Реакция произошла практически мгновенно, хотя ожидалось, что для активизации клеток понадобится определенное время.
Повторное высокоплотное картирование уже в месте фиксации пластины с пейсмейкерными клетками подтвердило активность в определенном участке.
Часть животных будет направлено в хронический эксперимент: за животными с имплантированными песмейкерными клетками будут наблюдать от семи дней до одного месяца. Это позволит ученым понять, смогут ли клетки выжить на протяжение этого периода и как долго на текущем этапе они могут работать.
НМИЦ имени академика Е.Н.Мешалкина - один из крупнейших в РФ центров, в котором оказывают помощь пациентам, страдающим не только заболеваниями сердечно-сосудистой системы, но и нейрохирургической, онкологической или сочетанной патологией. Ежегодно в центре проводят около 25 тыс. операций. Центр ведет научную работу в сфере клеточных технологий, а также новых биотехнологических расходных материалов для хирургии.