Çin’deki araştırmacılar, kalbin doğal ritmini yöneten sinoatriyal düğümün laboratuvar ortamında üretildiğini açıkladı. Bu tür birbiyolojik yapının geliştirilmesi, dünyada ilk kez gerçekleşti ve kendi kendine ritmik bir şekilde atım oluşturabiliyor. Bilim insanlarına göre bu gelişme, kalp hastalıklarının araştırılmasında ve gelecekte biyolojik kalp pili teknolojilerinin geliştirilmesinde kritik bir dönüm noktası olabilir.

Sinoatriyal düğüm, kalbin sağ kulakçığında bulunan, kalp ritmini başlatan küçük bir yapıdır. Sinir sistemi tarafından düzenlenen elektriksel sinyalleri üreten bu merkez, kulakçıklar ve karıncıların ne zaman kasılması gerektiğini belirleyerek kanın vücuda düzenli şekilde pompalanmasını sağlamaktadır. Araştırmacılar, bu yapının kalbin adeta "orkestra şefi" olduğunu vurguluyor. Çünkü sinoatriyal düğümde oluşabilecek bir bozulma, kalp ritminin tehlikeli seviyede yavaşlamasına ya da tamamen durmasına yol açabiliyor. Ağır vakalarda bu durum, yaşamı tehdit eden sonuçlar doğurabilmektedir.

Şanghay’daki bilim insanları, bu soruna çözüm olabilecek bir biyolojik kalp pili geliştirmeyi başardı. İnsan pluripotent kök hücrelerinden oluşturan üç boyutlu sinoatriyal düğüm organoidi, laboratuvar ortamında kendi başına düzenli bir şekilde atım üretebildi. Araştırmada kullanılan insan pluripotent kök hücreleri, kendilerini yenileyebilme ve farklı hücre türlerine dönüşebilme özellikleriyle dikkat çekmektedir. Ayrıca bilim insanları, embriyonik gelişim sırasında ortaya çıkan biyolojik sinyalleri taklit ederek bu hücreleri sinoatriyal düğüm hücrelerine dönüştürdü.

Elde edilen üç boyutlu organoidin istikrarlı ve spontan bir şekilde attığı belirtildi. Araştırmacılar ayrıca bu yapıyı atriyuma benzeyen başka bir organoid ile birleştirdi. Böylece elektriksel sinyallerin sinoatriyal düğümden kalp dokusuna düzgün bir şekilde iletildiği gözlemlendi. Elektronik kalp pilleri ise yarım yüzyıldan uzun süredir kullanılmakta. Bu cihazlar kalbe elektrik darbeleri göndererek ritim bozukluklarını kontrol altında tutuyor. Ancak bu cihazların enfeksiyon riski, sınırlı pil ömrü ve hastanın kalp yapısındaki değişimlere tam uyum sağlayamama gibi çeşitli dezavantajları bulunmaktadır.

Yeni geliştirilen biyolojik sinoatriyal düğüm organoidinin, gelecekte hücre veya organoid nakline dayalı biyolojik kalp pili teknolojilerinin önünü açabileceği değerlendirilmektedir. Bu tür teknolojilerin geliştirilmesi, kalp hastalıkları ile mücadelede ve hasta bakımında önemli bir adım olarak görülüyor. Dolayısıyla, araştırmacıların bu alandaki çalışmaları felç, kalp yetmezliği ve diğer kalp rahatsızlıkları konusunda yapılacak yenilikçi terapilerin temelini oluşturabilir.