تیمی از دانشمندان در شانگهای چین موفق شدهاند بافتی بیولوژیکی بهعنوان ضربانساز قلب بسازند. این بافت میتواند با تقلید از سیستم کنترل ریتم طبیعی عضله، به عملکرد صحیح قلب در طولانیمدت کمک کند. این آزمایش براساس سلولهای بنیادی انسانی انجام شده که میتوانند به بافتهای مختلف تبدیل شوند. با این نتیجه درخشان، بیماران احتمالاً در آینده نیازی به نصب ضربانساز الکترونیکی روی قلب نخواهند داشت.
در عمق دهلیز راست قلب، خوشه کوچکی از سلولها بهنام «گره سینوسی-دهلیزی» جا خوش کردهاند. این بخش مسئولیت کنترل ضربان قلب را برعهده دارد؛ بنابراین با تولید تکانههای الکتریکی، گره سینوسی-دهلیزی میتواند نقشی حیاتی را در حفظ ریتم منظم و هماهنگ قلب بازی کند.
باوجود این تاثیر مهم، قلب برخی افراد با مشکلاتی در این بخش مواجه میشود و با اختلال آن، تپش قلب بههم میریزد. این امر میتواند به بروز مشکلات گسترده در جریان خون بیمار و ایجاد خطرات جدی برای سلامتیاش منجر شود. در مواردی حتی این نوع نارسایی میتواند زندگی بیمار را تهدید کند. معمولاً برای مواجهه با این مشکل، از ضربانساز قلب الکترونیکی (Pacemaker) استفاده میشود که به باتری نیاز دارد؛ اما دستاورد جدید دانشمندان چینی بازی را عوض میکند.
این بافت بیولوژیک آزمایشگاهی، بیماران را از ضربانساز قلب الکترونیکی بینیاز میکند
چالش اصلی دانشمندان چینی، بازسازی دقیق بافت این بخش از قلب بود. گره سینوسی-دهلیزی در بدن انسان موقعیت بسیار حساسی دارد و دسترسی به آن برای مطالعات پزشکی بسیار دشوار است. پیشتر تلاشهایی برای مدلسازی این گره با موشهای آزمایشگاهی انجام شده بود؛ اما تحقیقات مورد اشاره بهدلیل تفاوتهای ساختاری قلب آنها با انسان، بیاثر واقع شدند و استفاده از ضربانساز الکترونیکی همچنان ادامه یافت. تیم پژوهشی شانگهای اما با تغییر استراتژی، از مسیر طبیعی رشد جنینی الهام گرفتند.
این تیم با هدایت دقیق «سلولهای بنیادی پرتوان»، محیطی را شبیهسازی کردند که در آن، گویی قلب در مراحل ابتدایی شکلگیری است. در نتیجه این ترفند خلاقانه، نوعی ارگانوئید سهبعدی (اندام کوچک ساختهشده در آزمایشگاه) بهوجود آمد. این ارگانوئید نهتنها ظاهری شبیه به گره سینوسی-دهلیزی دارد، بلکه دقیقاً همانگونه که انتظار میرفت، شروع به تپشهای خودبهخودی و موزون کرد. بخش طلایی آزمایش جایی بود که دانشمندان برای تکمیل پازل، این بافت زنده را به نوعی شبکه عصبی از قلب مصنوعی متصل کردند.
با این کار، بافت آزمایشگاهی توانست بدون نیاز به ضربانساز الکترونیکی، پیامهای لازم را برای تنظیم ضربان دریافت و ارسال کند. بنابراین بهنظر میرسد برای اولینبار شاهد رونمایی از «ضربانساز زنده» در دنیای پزشکی باشیم. این بافت از لحاظ واکنشهای ژنتیکی و شیمیایی کاملاً مشابه همتای انسانی خود عمل میکند. همچنین داروهای کنترلکننده ضربان هم بهخوبی روی این بافت تاثیر گذاشتند.
اگرچه هنوز تا رسیدن این نوع درمان به بیمارستانها و اتاقهای عمل راه زیادی باقی است؛ اما دستاورد جدید چینیها نویدبخشِ دورانی است که دیگر شاهد استفاده از ضربانساز قلب الکترونیکی با دردسرهای فراوانش نباشیم. بنابراین میتوان در مراحل بعدی، از این بافت بیولوژیک استفاده کرد؛ ارگانوئیدی که میتواند بخشی از بدن بیمار باشد.