En primer marcapasos biológico creado por la terapia génica en los conejillos de Indias

Abril 9, 2016 Admin Salud 0 0
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Trabajando con ratones, los científicos de Johns Hopkins han creado lo que se cree que es el primer marcapasos biológico para el corazón, abriendo el camino para una alternativa a los marcapasos electrónico implantado genéticamente. El avance, informó en la edición del 12 de septiembre de la Naturaleza, el uso de terapia génica para convertir una pequeña fracción de los músculos del corazón cerdos células de indias "en" estimulación "células especializadas." Ahora podemos imaginar un día en que será posible recrear las células marcapasos un individuo o desarrollar marcapasos híbridos - parte biológica electrónica y parte ", dice Eduardo Marbбn, MD, Ph.D., profesor Michel Mirowski en Hopkins 'de Cardiología Molecular, y agregó que las aplicaciones clínicas son todavía algunos años de distancia .

"La mayoría de las aplicaciones de la terapia génica intenta curar una enfermedad causada por un solo gen defectuoso o no, pero hemos utilizado los genes de las células, como una caja de herramientas para optimizar su función", añade Marbбn. "Esto es como convertir un coche en un coche de carreras viejo torpe - si usted tiene las piezas y habilidades, puede hacerlo."

En experimentos Hopkins, las células del corazón de los ratones de forma espontánea y rítmicamente "dispararon" después de que científicos han modificado genéticamente el equilibrio de potasio de las células. Este "biopacemaker" es un potencialmente importante para los pacientes a un riesgo demasiado alto para la infección de marcapasos implantado electrónico o demasiado pequeño para un dispositivo implantado, dicen los investigadores. "Un marcapasos biológico también debe ser capaz de adaptarse a las necesidades cambiantes del cuerpo, mientras que una electrónica de marcapasos, al menos en su forma más simple, no lo hace", dice Marbбn. "Todo lo que es normalmente nuestro corazón va Pitter-pat no cambia el ritmo constante del marcapasos electrónico. En cambio, la gente se cansa muy rápidamente."




Dos pequeños grupos de "estimulación" en las células del corazón normalmente dan el órgano su ritmo regular estimular otras células se contraigan. Si estas células especializadas dejan de funcionar o mueren, un marcapasos puede mantener su ritmo cardíaco va, un hecho de la vida de cientos de miles de personas.

"Hemos creado un marcapasos biológico en conejillos de indias, pero ahora viene el trabajo duro", dice Marbбn. "Tenemos que refinarlo - .. Para desarrollar estrategias de control, encontrar el mejor lugar para rediseñar las células del corazón, controlar la frecuencia del nuevo marcapasos Pero hay una luz al final del túnel"

En la gran mayoría de las células del músculo cardíaco, un canal en particular mantiene un equilibrio de potasio que hace que sea más difícil para ellos "fuego", así que en vez de ser capaz de generar energía eléctrica solo, debe ser activada por células marcapasos.

Los científicos han descubierto que Hopkins altera este equilibrio de potasio podría permitir a las células del corazón para recuperar la capacidad de disparar sin ser activado. Otros habían descubierto hace varios años, que si tan sólo tres bloques de las células del corazón de los canales de potasio específicos "(llamada" corriente de potasio rectificador dentro ") se alteran, se altera el equilibrio de potasio.

Científicos Hopkins unidos el gen para el canal a un virus defectuoso, y también atrapados proteína fluorescente verde en las células infectadas sería tan fácilmente identificable. Células infectadas por virus transcribir fielmente los genes transportados por el virus.

"Este canal de potasio actúa como un ancla, manteniendo las células del músculo cardíaco para desarrollar habilidades de similar a un marcapasos", dice Marbбn. "Al bloquear el canal, en realidad nos levantamos el ancla, liberando las células musculares para restablecer las capacidades que ocupó por última vez en los embriones."

Tres o cuatro días después de la inyección del gen del virus portadores en el músculo del corazón de los conejillos de indias, Junichiro Miake, Ph.D., a continuación, un becario postdoctoral en Hopkins, vio que las células del corazón habían comenzado a hacer el defecto del canal de potasio . Más importante aún, una nueva, el ritmo de establecimiento de impulsivo rápido era claramente visible en los electrocardiogramas de los animales.

"Cuando se bloquea este canal, las células del músculo cardíaco que normalmente tienen que esperar a que la estimulación comienzan a batir por su cuenta", dice Marbбn. "En muchos aspectos importantes del cuy es similar a los humanos. Su electrofisiología cardíaca es muy similar, y este canal es común en el músculo del corazón como un conejillo de indias. Creemos que los mismos principios prevalecerán en los seres humanos."

Normalmente, una serie de 1000 a 3000 células marcapasos situado en la cámara superior derecha, o la aurícula del corazón, y un conjunto ambos lados de la unión entre la aurícula y la cámara inferior, o el ventrículo. Daños o conjunto de células marcapasos o la conexión entre ellos puede solicitar un marcapasos electrónico. 250.000 marcapasos electrónicos, del tamaño de un asistente digital personal (PDA), se implantan cada año en los EE.UU.

Los estudios fueron financiados por el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre, uno de los Institutos Nacionales de Salud. Los autores son Miake, Marbбn y Bradley Nuss, todos Hopkins. Miake Nuss y están ahora en la Universidad de Maryland Escuela de Medicina, de Baltimore.

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