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

這項(xiàng)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(xiàng)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(wú)疑拯救了許多生命，但該設(shè)備并非沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)。約300萬(wàn)人體內(nèi)裝有心臟起搏器，而且如果沒(méi)有起搏器，其中大部分人都會(huì)喪命。該儀器通過(guò)電極刺激心臟時(shí)發(fā)送的電子信號(hào)監(jiān)測(cè)心臟的自然跳動(dòng)，如果在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到心跳，該儀器將會(huì)用小股低壓脈沖電流“喚醒”心臟。除了簡(jiǎn)單的心跳檢測(cè)、記錄體溫和腎上腺素水平等功能外，更先進(jìn)的設(shè)備還能讓心跳達(dá)到劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)的強(qiáng)度。

但心臟起搏器不是一個(gè)完美的解決方法。和心臟起搏器相關(guān)的問(wèn)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(wú)需動(dòng)該儀器的植入手術(shù)。

“我們研發(fā)的技術(shù)是首項(xiàng)無(wú)需通過(guò)電流即可實(shí)現(xiàn)心臟同步化治療的技術(shù)。”格普斯坦說(shuō)，“此前也出現(xiàn)過(guò)很多高級(jí)的基因療法和細(xì)胞療法，可生成生物起搏器，僅從一個(gè)位置起搏心臟。但這些方法不可能同時(shí)從多個(gè)位置進(jìn)行再同步治療，激活心臟。”

用光刺激基因的研究已進(jìn)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(shí)驗(yàn)階段，但顯示出廣闊的應(yīng)用前景。例如，在某個(gè)研究中，用光基因刺激法對(duì)失聰小鼠的脊椎進(jìn)行刺激后，小鼠的聽(tīng)覺(jué)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?xì)胞，充當(dāng)開(kāi)關(guān)的角色，當(dāng)細(xì)胞受到光脈沖的刺激時(shí)可引起細(xì)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(duì)小鼠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。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(guò)藍(lán)色光束激活該區(qū)域表達(dá)的光敏蛋白，刺激心臟進(jìn)行收縮。通過(guò)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(gè)區(qū)域?qū)朐摶?，發(fā)現(xiàn)該基因能夠同時(shí)從多個(gè)位置激活心臟，解決心臟跳動(dòng)時(shí)心室收縮不同步的問(wèn)題。

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

“這意味著導(dǎo)入該基因的細(xì)胞必須具備相對(duì)較薄的細(xì)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(xì)胞的地方。”格普斯坦說(shuō)，“將來(lái)一個(gè)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(yuǎn)紅外線光譜中對(duì)光作出反應(yīng)，且能更輕易滲透組織，接收遠(yuǎn)距離光照。”

舊金山加州大學(xué)心血管中心心臟科科長(zhǎng)兼聯(lián)合主任杰弗里？奧金博士說(shuō)：“這是一項(xiàng)非常重要的概念驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，首次展示了無(wú)需電線即可同時(shí)通過(guò)多個(gè)位置起搏心臟的作用機(jī)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(guò)一條單電極導(dǎo)管同時(shí)刺激多個(gè)位置。”(來(lái)源：以色列時(shí)報(bào))