Çin’de yürütülen yeni bir araştırmada, kalbin ritmini kontrol eden sinoatriyal düğümün laboratuvar ortamında üretildiği açıklandı. İnsan pluripotent kök hücrelerinden geliştirilen üç boyutlu biyolojik yapı, düzenli elektriksel atımlar oluşturabildi.
Kalbin sağ kulakçığında yer alan sinoatriyal düğüm, kalp atışlarını başlatan temel merkez olarak biliniyor. Elektriksel sinyaller üreten bu yapı, kalp kasının düzenli şekilde çalışmasını sağlayarak kan dolaşımının devamında kritik görev üstleniyor. Bu bölgede oluşan işlev bozuklukları ise ciddi ritim problemlerine neden olabiliyor.
Şanghay’daki araştırma ekibi, embriyonik gelişim sürecindeki biyolojik sinyalleri taklit ederek kök hücreleri sinoatriyal düğüm hücrelerine dönüştürdü. Elde edilen organoidin laboratuvar ortamında kendi kendine ritmik şekilde atım oluşturduğu bildirildi.
Araştırma kapsamında geliştirilen biyolojik yapı, atriyum dokusunu taklit eden başka bir organoid ile bir araya getirildi. Deneylerde elektriksel sinyallerin ritim merkezinden kalp dokusuna düzenli şekilde aktarıldığı gözlemlendi.
Çalışmada ayrıca yapay kardiyak sinir ağı da kullanıldı. Bilim insanları, kalp ritmini etkileyen sinir sistemi bağlantılarını laboratuvar ortamında yeniden oluşturarak biyolojik yapının sinirsel uyarılara verdiği tepkileri inceledi.
Araştırmacılar, geliştirilen organoidin gen ekspresyon özelliklerinin insan embriyosundaki doğal sinoatriyal düğüm hücreleriyle benzerlik gösterdiğini belirtti. Yapının, kalp ritmini düzenleyen ilaçlara biyolojik yanıt vermesi de dikkat çeken bulgular arasında yer aldı.
Uzun yıllardır kullanılan elektronik kalp pilleri, ritim bozukluklarının tedavisinde önemli rol oynasa da enfeksiyon riski, pil ömrü ve doku uyumu gibi bazı sınırlamalara sahip bulunuyor. Yeni geliştirilen biyolojik sistemin ise gelecekte hücre temelli kalp pili uygulamalarına zemin hazırlayabileceği değerlendiriliyor.
Araştırmanın, kalp hastalıklarının modellenmesi ve yeni ilaçların test edilmesi açısından da önemli bir altyapı sunabileceği ifade edildi.
