Tu corazón regula su ritmo gracias a unas células que actúan como encargadas de una central eléctrica. Ellas activan los interruptores para que se contraiga y se relaje el músculo cardiaco, de tal forma que se garantice el envío de oxígeno a través de la sangre a cada rincón del cuerpo. La actividad eléctrica en la central, denominada nódulo sinoauricular, es por lo general de unos 70 latidos por minuto en estado de reposo y se transmite a las cámaras de bombeo del corazón: las aurículas, los ventrículos y a través de un sistema de conducción especializado.
Estas células altamente especializadas (que se conocen como “células marcapasos”) a veces fallan. Las personas que padecen de su malfuncionamiento sufren desde arritmiashasta arrestos cardíacos. Se trata de una condición grave que hasta ahora sólo se remedia colocoando al paciente un marcapasos eléctrico, que cumple la función de las células. Desgraciadamente, se coloca con una operación de resultados muy azarosos.
El pulso que sientes en tu muñeca, y en otras partes de tu cuerpo, resulta de la actividad eléctrica que causa la contracción del músculo. Sin embargo, cuando las responsables de la central fallan o el sistema de conducción lo hace se genera un ritmo anormal que evita el envío adecuado de sangre.
Para restaurar la actividad eléctrica se inventaron los marcapasos que generan pequeñas descargas para regresar el ritmo normal al corazón. Sin embargo, colocar estos aparatos implica una cirugía compleja para conectarlo a la aurícula o al ventículo, deben remplazarse al menos en 15 años y suelen alterarse en presencia de señales de radiofrecuencia.
Ahora, cardiólogos del Instituto del Corazón del Centro Médico Cedars-Sinai han desarrollado un marcapasos biológico al convertir a células del corazón no especializadas en encargados de la central eléctrica al trasplantarles un gen de forma poco invasiva.
El estudio, realizado en un modelo con cerdos, es el resultado de una docena de años de investigación cuyo objetivo es desarrollar tratamientos biológicos en pacientes con trastornos del ritmo cardíaco que actualmente son tratados con la implantación de marcapasos, con lo que resulta en el primer modelo en reprogramar una célula del corazón en un animal vivo con el fin de curar una enfermedad.
En el experimento, los cerdos de laboratorio con bloqueo cardíaco completo fueron inyectados con el gen TBX18. Al día siguiente, los corazones de los cerdos inyectados con el gen, tuvieron latidos significativamente más rápidos que los cerdos que no recibieron el gen. El latido del corazón más fuerte persistió durante todo el análisis que tuvo una duración de 14 días.
"Al principio, pensamos que las células que convertimos en marcapasos biológicos podrían ser una terapia temporal para los pacientes que tenían una infección en el área de marcapasos implantado. Estos resultados nos muestran que con más investigación, podríamos ser capaces de desarrollar un tratamiento biológico de larga duración”, dijo Eduardo Marbán, director del Instituto del Corazón del Centro Médico Cedars-Sinai.
Si la investigación futura es exitosa, el procedimiento podría estar listo para ensayos clínicos en seres humanos en unos tres años.
Aplicación en humanos
Estos hallazgos podrían llevar a la elaboración de los ensayos clínicos en personas que tienen trastornos del ritmo cardíaco, pero que sufren efectos secundarios, como infecciones de los cables que conectan el dispositivo al corazón.
"Los bebés que aún están en el vientre materno no pueden tener un marcapasos, pero esperamos trabajar con especialistas en medicina fetal para crear un tratamiento basado en un catéter de salvamento para los bebés diagnosticados con bloqueo cardíaco congénito. Es posible que un día, seamos capaces de salvar vidas mediante la sustitución de hardware con una inyección de genes”, señaló a EurekAlert! el Dr. Eugenio Cingolani, director del Instituto del Corazón Cardiogenetics-Familiardel la Clínica Arritmias.
"Este trabajo del Dr. Marbán y su equipo anuncia una nueva era de la terapia génica, en la que los genes se utilizan no sólo para corregir un trastorno de deficiencia, sino para convertir un tipo de célula en otro tipo", comentó Shlomo Melmed, decano de Cedars-Sinai y presidente de Investigación Medica en Helene A. y Philip E. Hixson.
Si quieres leer el estudio completo entra a Science Translational Medicine
El pulso que sientes en tu muñeca, y en otras partes de tu cuerpo, resulta de la actividad eléctrica que causa la contracción del músculo. Sin embargo, cuando las responsables de la central fallan o el sistema de conducción lo hace se genera un ritmo anormal que evita el envío adecuado de sangre.
Para restaurar la actividad eléctrica se inventaron los marcapasos que generan pequeñas descargas para regresar el ritmo normal al corazón. Sin embargo, colocar estos aparatos implica una cirugía compleja para conectarlo a la aurícula o al ventículo, deben remplazarse al menos en 15 años y suelen alterarse en presencia de señales de radiofrecuencia.
Ahora, cardiólogos del Instituto del Corazón del Centro Médico Cedars-Sinai han desarrollado un marcapasos biológico al convertir a células del corazón no especializadas en encargados de la central eléctrica al trasplantarles un gen de forma poco invasiva.
El estudio, realizado en un modelo con cerdos, es el resultado de una docena de años de investigación cuyo objetivo es desarrollar tratamientos biológicos en pacientes con trastornos del ritmo cardíaco que actualmente son tratados con la implantación de marcapasos, con lo que resulta en el primer modelo en reprogramar una célula del corazón en un animal vivo con el fin de curar una enfermedad.
En el experimento, los cerdos de laboratorio con bloqueo cardíaco completo fueron inyectados con el gen TBX18. Al día siguiente, los corazones de los cerdos inyectados con el gen, tuvieron latidos significativamente más rápidos que los cerdos que no recibieron el gen. El latido del corazón más fuerte persistió durante todo el análisis que tuvo una duración de 14 días.
Si la investigación futura es exitosa, el procedimiento podría estar listo para ensayos clínicos en seres humanos en unos tres años.
Aplicación en humanos
Estos hallazgos podrían llevar a la elaboración de los ensayos clínicos en personas que tienen trastornos del ritmo cardíaco, pero que sufren efectos secundarios, como infecciones de los cables que conectan el dispositivo al corazón.
"Los bebés que aún están en el vientre materno no pueden tener un marcapasos, pero esperamos trabajar con especialistas en medicina fetal para crear un tratamiento basado en un catéter de salvamento para los bebés diagnosticados con bloqueo cardíaco congénito. Es posible que un día, seamos capaces de salvar vidas mediante la sustitución de hardware con una inyección de genes”, señaló a EurekAlert! el Dr. Eugenio Cingolani, director del Instituto del Corazón Cardiogenetics-Familiardel la Clínica Arritmias.
"Este trabajo del Dr. Marbán y su equipo anuncia una nueva era de la terapia génica, en la que los genes se utilizan no sólo para corregir un trastorno de deficiencia, sino para convertir un tipo de célula en otro tipo", comentó Shlomo Melmed, decano de Cedars-Sinai y presidente de Investigación Medica en Helene A. y Philip E. Hixson.
Si quieres leer el estudio completo entra a Science Translational Medicine
El increíble marcapasos viral
Apenas existen unas 10.000 células marcapasos entre las miles de millones células deltejido cardiaco. La misión de este pequeño contingente es regular los latidos del corazón mediante un flujo constante de señales eléctricas que hacen que los músculos del corazón se contraigan con un ritmo regular.
Para aquellos casos en los que estas células dejan de trabajar, un grupo de investigadores del Heart Institute de Cedars-Sinai con sede en Los Angeles (California, Estados Unidos) trabaja en una novedosa terapia que consiste en convertir células cardiacas comunes en células marcapasos, con un virus modificado.
Esta alternativa biológica tomaría el lugar de los marcapasos eléctricos: frágiles, muy limitados por la duración de su batería y fuentes de infecciones.
El gen esencial Tbx18 es el responsable del desarrollo de las células marcapasos durante la fase embrionaria de desarrollo. Lo que hicieron los científicos en este caso fue modificar al virus para que las células cardiacas normales muten en células marcapasos.
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