基因疗法：让心脏细胞担当“生物起搏器”（图）

　　

    [生物通讯]有一天，电子起搏器可能要与铁肺和环钻(开头盖时用的圆锯)为伍，一起摆在博物馆的古老医学器具陈列台上。研究人员在豚鼠心脏实验中，通过基因疗法成功诱导一些心脏细胞改变了它们的正常机能，担当起心脏器官的起搏器的角色。

    根据发表在9月12日期《自然》杂志上的报道，研究人员有一天可以将这项技术用于心脏无法靠自己正常跳动的病人，而不必在使用大而笨重的电子起搏器。

    [AD340X300] 然而，研究的高级作者、来自马里兰州巴尔的摩的约翰·霍普金斯大学医学院的Eduardo Marban博士在接受路透社健康专栏采访时警告说，这种基因起搏器替代电子起搏器的可能性还要等到几年后才能见分晓。而且，当前这项研究“只是证明这项技术可行，但并没有向我们显示实现目的的其最佳途径。”他说。

    健康的心脏含有一组专门担当起搏器的细胞，大约有数千个心脏细胞组成。这些细胞产生并发送电信号刺激其它心脏细胞收缩，从而产生心跳。

    随着时间的推移，这些细胞逐渐受损或与其它心脏细胞失去联系，使其彼此之间无法再进行通讯。当前，处理这种情况时，医生们是通过植入一个叫做电子起搏器的设施来接管正常起搏细胞的功能，使心脏继续跳动。

    在一次接受路透社健康专栏采访时，Marban表示，用源自机体自身材料的‘生物’起搏器与利用电子起搏器相比具有许多优势。生物起搏器无需插入外源物体到病人体内，而外源物体的植入往往伴随有感染风险，他解释说。而且，身体的免疫系统还可能对植入的异体产生排斥。

    另外，Marban还指出电子起搏器需要维修和保养，如偶尔的检查或更换电池等。而相反，生物起搏器“在理论上应该是经久耐用、无需维修和保养的”，他说。

    最后，生产商还不得不将“额外的装饰”合并到电子起搏器中以使电子起搏器能够对机体对氧需求的变化做出适当的反应，他说。“而生物起搏器就知道何时需要增加心律，如锻炼时等。”Marban解释说。

    在谈到决定如何设计基因疗法来创造出一个生物起搏器时，Marban说他和他的同事从胚胎心脏中发现了线索，胚胎心脏中每一个细胞都可以担当起搏器。随着心脏器官的发育，所有的细胞－－除了只占很小比例的成为天然起搏器的那部分细胞－－都丧失了这个能力。因此，他推测可能有一个特殊的基因在胚胎发育中被激活，这个基因关闭了大多数心脏细胞起搏的功能。他分析，抑制这个基因就会恢复心脏细胞的起搏器功能。

    在研究中，Marban和他的研究小组将一个基因插入到豚鼠的心脏细胞中，这个基因可与编码心脏细胞钾离子通道蛋白的基因合作并削弱这个基因的功能。钾离子通道控制着有多少钾离子可以进入细胞。结果，这些修饰细胞中的一些钾离子平衡发生变化－－这是使细胞天然产生电脉冲所需的关键一步。

    Marban强调说，这个研究结果只是初步的，且并未达到100％的成功率－－只有40％的豚鼠导入这个新基因后能够产生正常的心律。

    然而他指出，他和他的同事正在进一步完善这个技术的步骤。他希望生物起搏器可以尽早用于人类。

    “我们认为这无需等上10到20年。我们认为3到4年内这种生物起搏器就可以进行人类临床试验的可能性很大。”Marban补充说。

消息来源：Nature 2002;419:132-133

生物通摘译自LEUTERSHEALTH