تپ‌ های نوری بدون درد به جای شوک الکتریکی قلبی

در حال حاضر برای درمان بی نظمی ضربان قلب (arrhythmia) به ویژه در مورد حملات قلبی بهترین روش بهره گیری از یک شوک الکتریکی شدید است ولی این شوک‌ها درد بسیار زیادی به همراه دارند و در بسیاری از موارد نیز می‌توانند به شدت مضر باشند. آزمایش‌های صورت گرفته روی موش‌ها و شبیه سازهای قلب انسان در دانشگاه جان هاپکینز نشان داده است که پرتو نور نیز می‌تواند برای بازگرداندن ضربان طبیعی قلب به کار رود به صورتی که با استفاده از یک ایمپلنت نوری می‌توان به روشی ایمن و بدون درد جایگزینی برای شوک‌های الکتریکی دردناک ارائه داد.

این پژوهش که در حوزه‌ی اپتوژنتیک یا بهتر بگوییم ژنتیک نوری صورت گرفته است از تپ‌های نوری برای تغییر فعالیت الکتریکی درون سلول‌ها استفاده می‌کند و به واسطه‌ی پروتئین حساس به نوری که درون بدن ایمپلنت می‌شود عمل می‌کند. پیش از این، از این شیوه‌ی درمانی برای رساندن دارو‌ها به سلول‌های مغزی، مطالعه‌ی نورون‌ها و دستکاری حساسیت مغز به درد استفاده می‌شد. این مطالعه نیز بر پایه‌ی پژوهش‌های پیشین اعضای این گروه صورت گرفته است که طی آن به کمک نور برای مطالعه و درمان بی نظمی ضربان قلب، آریتمی یا همان بی نظمی در قلب موش‌ها ایجاد می‌شد.

آن‌ها برای انجام این مطالعه ابتدا سلول‌های قلب موش را به روشی مهندسی کردند که به نور پاسخ دهد سپس با ایجاد بی نظمی در ضربان قلب به کمک پالس‌های یک ثانیه‌ای نور به درمان و بازیابی ضربان طبیعی سلول‌ها پرداختند! هرچند این نتیجه تا به‌کار بردن در دنیای پزشکی فاصله‌ی زیادی دارد ولی دستاوردی که این روش داشت نشان داد که نور هم قابلیت درمان سلول‌ها به شیوه‌های مختلف را دارد.

هم اکنون این گروه در حال آزمودن روش خود روی نمونه مجازی قلب انسان هستند تا امکان پذیری و عملی بودن روش خود برای انسان‌ها را مورد بررسی قرار دهند. آن‌ها به کمک مدل رایانه‌ای به دست آمده از اسکن‌های MRI دریافتند که به دلیل ضخیم‌تر بودن بافت قلبی انسان نور آبی به کار رفته برای موش‌ها نمی‌تواند به خوبی درون بافت قلب انسان نفوذ کند در نتیجه این پژوهشگران از نور قرمز -به واسطه‌ی طول موج بلندتر- برای فعال سازی سلول‌های حساس بهره بردند. همچنین این شبیه سازی به خوبی نشان داد که نور چگونه می‌تواند به بازیابی توان قلبی و توقف بی نظمی ضربان بینجامد.

اگرچه نتایج به دست آمده تا به حال بسیار امیدبخش بودند ولی این پژوهشگران به خوبی می‌دانند که هنوز راه زیادی تا رسیدن به نتایج کاربردی در پیش دارند. در حال حاضر پژوهش انجام شده در دسته‌ی پژوهش‌های بنیادین قرار دارد و به گفته‌ی این پژوهشگران هنوز 5 تا 10 سال زمان تا رسیدن به ایمپلنت‌های قلبی کاربردی زمان نیاز است. مشروح این پژوهش در نشریه‌ی علمی The Journal of Clinical Investigation به چاپ رسیده است.