由人类干细胞创建的第一个功能性起搏器细胞是由加拿大多伦多的McEwen再生医学中心的科学家开发的。
生物起搏器
迄今为止,电子起搏器用于调节人类的心跳障碍心。已知Sinoatrial节点(SAN)起搏器细胞是主要的心跳控制器。它的工作故障会导致心跳不规则,并且治疗需要植入电子起搏器机器。
McEwen Center的科学家产生了Sinoatrial节点(SAN)心肌细胞,来自人类多能细胞的生物起搏器,并在自然生物技术。已知人类多能干细胞能够产生大约200种不同的细胞类型,其中包括人体的每个组织和器官。
从人干细胞中产生生物起搏器的过程
科学家所做的努力解释了如何在21天内将人类多能干细胞发展到起搏器细胞中。这些生物起搏器细胞可用于通过细胞移植来代替恶化的SAN。
科学家通过在不同时间(直到三周)使用不同的信号分子来制定并测试从干细胞创建起搏器细胞的发育途径,直到达到目标为止。
这发现展示了与转基因独立的过程,该过程通过对发育信号通路的特定阶段特异性操纵来从人多能干细胞中创建类似圣样的起搏器细胞(SANLPC)。这些生物起搏器细胞在大鼠上成功测试。
该研究的高级作家,麦克尤恩中心主任戈登·凯勒(Gordon Keller)博士说:“我们正在复制大自然制作起搏器牢房的方式。”
电子起搏器将来将被其生物学对应物取代
研究表明,在不久的将来,这个生物起搏器可以成为取代电子产品的新替代起搏器。这些生物起搏器对人类的测试和临床试验似乎已经十年了。下一步是对这些起搏器细胞进行临床前试验,以确保可靠性和安全性。
此外,科学家还可以利用新方法为受影响的人创建起搏器细胞起搏器功能障碍。可以在培养皿中检查此类患者的细胞,并可以为他们设计新药,以帮助他们改善心脏功能。
凯勒博士补充说:“我们了解精确性在发育生物学中的重要性在设定生物体生长和发展的过程中。我们在培养皿中使用了相同的精度,因为我们正在复制这些相同的过程。”