借助以色列研究人員研發(fā)的一項基因技術(shù)，心臟病患者或?qū)⒉辉傩枰呐K起搏器來保持心臟的跳動，而是用注射進心臟的光敏基因代替電子設(shè)備，利用藍色光束起搏心臟。

這項新型心臟起搏及心臟再同步化治療技術(shù)由以色列理工學(xué)院拉帕波特藥學(xué)院和Rambam醫(yī)療中心的利奧.格普斯坦教授和尤迪.紐辛諾維奇博士研發(fā)。該技術(shù)其中一項研究的結(jié)果已在本月發(fā)表于《自然生物技術(shù)》周刊。

心臟起搏器無疑拯救了許多生命，但該設(shè)備并非沒有風(fēng)險。約300萬人體內(nèi)裝有心臟起搏器，而且如果沒有起搏器，其中大部分人都會喪命。該儀器通過電極刺激心臟時發(fā)送的電子信號監(jiān)測心臟的自然跳動，如果在一定時間內(nèi)沒有檢測到心跳，該儀器將會用小股低壓脈沖電流“喚醒”心臟。除了簡單的心跳檢測、記錄體溫和腎上腺素水平等功能外，更先進的設(shè)備還能讓心跳達到劇烈運動時的強度。

但心臟起搏器不是一個完美的解決方法。和心臟起搏器相關(guān)的問題包括：感染、儀器故障和移位等。而借助新技術(shù)，用戶完全可以不用心臟起搏器，也無需動該儀器的植入手術(shù)。

“我們研發(fā)的技術(shù)是首項無需通過電流即可實現(xiàn)心臟同步化治療的技術(shù)。”格普斯坦說，“此前也出現(xiàn)過很多高級的基因療法和細胞療法，可生成生物起搏器，僅從一個位置起搏心臟。但這些方法不可能同時從多個位置進行再同步治療，激活心臟。”

用光刺激基因的研究已進行了數(shù)年，屬于光基因?qū)W領(lǐng)域的內(nèi)容。在該學(xué)科中，光被用于控制基因?qū)饷舾械纳窠?jīng)元。這種方法的使用大部分還停留在實驗階段，但顯示出廣闊的應(yīng)用前景。例如，在某個研究中，用光基因刺激法對失聰小鼠的脊椎進行刺激后，小鼠的聽覺功能得以恢復(fù)。該領(lǐng)域的研究人員不斷從藻類中提取光敏基因，把基因?qū)肫渌毎洚?dāng)開關(guān)的角色，當(dāng)細胞受到光脈沖的刺激時可引起細胞作出或停止特定行為。

以色列理工學(xué)院和Rambam醫(yī)療中心圍繞該技術(shù)對小鼠進行了實驗。研究人員向小鼠心肌的某一特定區(qū)域注射了其中一種藻類基因(光敏感通道蛋白-2)。隨后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可通過藍色光束激活該區(qū)域表達的光敏蛋白，刺激心臟進行收縮。通過改變光束的頻率，格普斯坦和紐辛諾維奇可控制和調(diào)節(jié)心率。他們繼續(xù)向心腔的數(shù)個區(qū)域?qū)朐摶?，發(fā)現(xiàn)該基因能夠同時從多個位置激活心臟，解決心臟跳動時心室收縮不同步的問題。

格普斯坦表示，科學(xué)家仍需圍繞這項基于光基因?qū)W的心臟起搏技術(shù)進行更多研究，才能把該技術(shù)變成現(xiàn)實，造福人類健康。例如，小鼠實驗中注入的基因?qū)λ{光敏感，但難于滲透組織，可能會限制其在大型動物或人類身上的作用。

“這意味著導(dǎo)入該基因的細胞必須具備相對較薄的細胞膜，應(yīng)接近心臟外膜的厚度，而輸送光束的光導(dǎo)纖維應(yīng)被植入到盡可能接近那些細胞的地方。”格普斯坦說，“將來一個可能的解決方法就是研發(fā)類似的光敏蛋白，能在近紅外線甚至遠紅外線光譜中對光作出反應(yīng)，且能更輕易滲透組織，接收遠距離光照。”

舊金山加州大學(xué)心血管中心心臟科科長兼聯(lián)合主任杰弗里？奧金博士說：“這是一項非常重要的概念驗證實驗，首次展示了無需電線即可同時通過多個位置起搏心臟的作用機制。”

“目前使用的心臟起搏器最常發(fā)生故障的地方是連接心肌和電流脈沖的引線或電線。該論文中介紹的方法或?qū)⒉辉傩枰褂眠@些電線或者通過一條單電極導(dǎo)管同時刺激多個位置。”(來源：以色列時報)