קרדיולוגים ממכון הלב של בית החולים Cedars-Sinai בלוס אנג'לס, קליפורניה, פיתחו הליך של השתלת גן שמשנה תאי לב רגילים לתאי לב שמפיקים פעילות לב חשמלית כדי לשמר על פעימות הלב קוצב לב ביולוגי. תוצאות המחקר, שנערך במשך עשרות שנים, פורסמו בכתב העת Science Translational Medicine. מטרת המחקר היא פיתוח טיפולים ביולוגיים לחולים הסובלים מהפרעות בקצב בלב ומטופלים כעת באמצעות קוצבי לב חשמליים.
בלב קיימים שני סוגי תאים: תאי שריר הלב ותאי קוצב הלב. תאי השריר בונים את העליות והחדרים של הלב. הסיבים של תאים אלה חייבים להיות גמישים כדי להתקצר ולהתארך. תפקידם של תאי הקוצב הוא לשאת את הדחפים שאחראיים לפעימות הלב. הם מרושתים על פני כל הלב ואחראים על היכולת ליצור באופן ספונטני זרמים חשמליים ולהעביר אותות חשמליים מתא לתא.
תאי השריר מכתיבים את הקצב?
במצב רגיל, בגוף בריא, יוצא זרם חשמלי (שמופק בתאי הקוצב) מהחלק העליון של הלב הימני, דרך מערכת הולכה שבנויה מתאים מוליכים, לחלקו התחתון של הלב (לחדרים). הזרמים יוצאים בקצב מסוים וגורמים להתכווצות המסונכרנת של שריר הלב ומאפשרים את תפקודו כמשאבת דם לכל תאי הגוף.
במחקר נבדקו חזירי מעבדה עם חסם לב מלא (כלומר, שאצלם אין העברה של הזרם מחלקו העליון לחלקו התחתון של הלב). החזירים קיבלו זריקות של גן שנקרא TBX18 באמצעות צנתר שהוכנס דרך כלי הדם ללב. ביום השני לאחר השתלת הגן בתאי הלב הרגילים, הדגימו החזירים שקיבלו את הגן פעימות לב מהירות יותר באופן משמעותי מחזירים שלא קיבלו את הגן. פעימות הלב החזקות נמשכו לאורך השבועיים שבהם התקיים המחקר. החדרת הגן הפכה תאי שריר לתאי קוצב.
לא רק לכיבוי שרפות
תחילה העריכו החוקרים כי תאי הקוצב הביולוגיים יכולים לשמש רק לטיפול זמני בחולים שבגופם התפתח זיהום בשל השתלת קוצב לב מכאני, אך לאור התוצאות המבטיחות החליטו החוקרים להמשיך למחקר נוסף ולפתח טיפול ביולוגי ארוך טווח לחולים.
היכולת, שהודגמה בשלב זה על בעלי חיים, פורצת דרך. באפשרות הטכנולוגיה החדשה, אם תיושם על בני אדם, למנוע תופעות לוואי כמו זיהומים המתפתחים לעתים עם הכנסת קוצב לב מכאני או האלקטרודות שלו. שימוש פוטנציאלי עתידי לטכנולוגיה זו יכול להיות השתלת תאי קוצב בגופם של תינוקות שנולדו עם חסימה במערכת ההולכה החשמלית של הלב.
עבודתם של חוקרי הלב מבשרת את תחילתו של עידן חדש של ריפוי גנטי, שבו ביכולתם של הגנים, מלבד השלמת חוסרים, גם להפוך תא מסוג אחד לתא מסוג אחר.