Ultrazvučni flaster mogao bi jednog dana pomoći u regulaciji srčanog ritma

Istraživački tim na MIT-u razvio je ultrazvučni flaster sposoban za ponovno podešavanje srca pacijenata čiji je električni provodni sustav narušen i koji bi se inače morali podvrgnuti operaciji ugradnje elektrostimulatora (pacemakera). Uređaj, koji je još uvijek prototip i testiran samo na štakorima, dao je izvrsne rezultate i mogao bi se pokazati kao valjana neinvazivna alternativa u budućnosti, kako je objavljeno u časopisu Nature Biomedical Engineering.

Kako funkcionira

Uređaj se sastoji od dva elementa: ljepljive zakrpe veličine poštanske marke, koja se lijepi na prsni koš, i malog džepnog uređaja koji sadrži baterije i prateću elektroniku. Flaster je opremljen sitnim pretvaračima koji emitiraju ultrazvučne impulse koji prelaze tkiva do srca, gdje otvaraju specifične kanale u prethodno genetski modificiranim stanicama srca: to uzrokuje dotok kalcija koji pokreće kontrakciju mišića i vraća ispravan ritam.

Inovativna tehnologija: sonogenetika

U središtu ovog uređaja nalazi se relativno nova tehnika zvana sonogenetika, koja djeluje slično kao optogenetika, pristup koji uključuje genetsku modifikaciju određenih stanica kako bi reagirale na svjetlost. Sonogenetika radi isto, ali sa zvukom: stanice su inženjerski dizajnirane tako da reagiraju na ultrazvuk. U ovom konkretnom slučaju, istraživači su modificirali stanice srca umetanjem ionskih kanala (proteinskih „vrata” umetnutih u staničnu membranu koja se otvaraju i zatvaraju kao odgovor na određene podražaje) koji su osjetljivi na ultrazvuk.

- Ti kanali sada bolje „osjećaju” ultrazvuk i mogu se otvoriti kako bi omogućili ulazak kalcija, koji izravno aktivira stanicu i omogućuje joj da kuca – objašnjava Chen Gong, koordinator studije.

Rezultat je da, nakon izlaganja ultrazvuku, modificirane stanice kucaju u skladu s valovima, za razliku od onih koje nisu genetski tretirane. U testovima na štakorima s aritmijom, uređaj je brzo i sigurno ispravljao otkucaje srca.

Budućnost: genska terapija

Ideja autora jest da bi u budućoj kliničkoj primjeni pacijenti primili jednu injekciju sličnu cjepivu, koja bi genetski modificirala srčane stanice kako bi bile osjetljivije na ultrazvuk flastera. To bi bio oblik genske terapije, pristup koji je već odobren u nekim državama, poput Italije, za liječenje nekih rijetkih i onkoloških bolesti. Dakle, više neće biti kirurških zahvata, već će biti dovoljna samo jednokratna injekcija da srce ponovno počne kucati pravim tempom.