تقنية مبتكرة لتنظيم نبضات القلب دون جراحة

طوّر علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة جهازًا جديدًا لتنظيم ضربات القلب يعمل بالموجات فوق الصوتية، ما قد يتيح علاج بعض اضطرابات نظم القلب دون الحاجة إلى زراعة جهاز داخل الجسم أو إجراء عملية جراحية.

يعتمد الجهاز على لاصقة صغيرة تُثبت على الصدر، مزودة بمحولات دقيقة ترسل نبضات من الموجات فوق الصوتية إلى القلب لتحفيز عضلته وتنظيم تبضاته ، وتتميز هذه التقنية بأنها غير جراحية مقارنة بأجهزة تنظيم ضربات القلب التقليدية التي تتطلب زرعًا داخل الجسم ، وكانت دراسات سابقة أُجريت على الحيوانات قد أظهرت أن النبضات فوق الصوتية المركزة قادرة على تنشيط خلايا القلب بأمان، إلا أن تأثيرها ظل محدودا وغير مستقر.

استخدم الباحثون فى هذا الجهاز تقنية تُعرف بـ"علم الوراثة الصوتية"، وهي أسلوب يعتمد على تعديل الخلايا وراثيا لتصبح أكثر استجابة للموجات فوق الصوتية ، ولهذا الغرض، استخلص العلماء خلايا قلبية من خلايا جذعية جنينية داخل المختبر، ثم أجروا تعديلات وراثية عليها لزيادة حساسيتها للموجات فوق الصوتية، ما أدى إلى تكوين قنوات أيونية تستجيب بسرعة أكبر للموجات الصوتية.

وابتكر الفريق جهاز تنظيم ضربات القلب بالموجات فوق الصوتية على هيئة ملصق بحجم طابع بريدي، مزود بمحولات طاقة دقيقة ، وصُنعت الطبقة اللاصقة من مادة هيدروجيلية قادرة على الالتصاق بقوة بالجلد والأسطح المختلفة، مع الحفاظ على كفاءة نقل الموجات فوق الصوتية دون فقدان ، وقد أظهرت التجارب التي أُجريت على الخلايا القلبية المعدلة وراثيا أنها تنقبض بشكل متزامن عند تعرضها للموجات فوق الصوتية، بخلاف الخلايا غير المعدلة.

كما أجرى الباحثون تجارب على فئران ، جرى خلالها حقن الحيوانات بمحلول معدل وراثيا يعزز استجابتها للموجات فوق الصوتية، قبل تثبيت نسخة مصغرة من الجهاز على صدورها ، وبعد تشغيل الجهاز، لاحظ العلماء عودة نبضات قلوب الفئران  إلى وضعها الطبيعي بسرعة.

وأظهرت النتائج أن بعض الفئران التي كانت تعاني من بطء ضربات القلب استعادت معدلات نبض طبيعية، فيما تمكنت جرذان أخرى كانت تعاني من اضطراب ضربات القلب من استعادة انتظام النبضات بشكل متزامن مع الموجات فوق الصوتية.

وقال البروفيسور شوانهي تشاو، من قسم الهندسة الميكانيكية في المعهد: "قد تمتد فوائد هذه التقنية إلى ما هو أبعد من مجال القلب، ونؤمن بإمكانية تطوير ملصقات ذكية لأجزاء مختلفة من الجسم، توفر التصوير والمراقبة والتحفيز العلاجي طويل الأمد مع تغذية راجعة مستمرة" .