Ученые научились контролировать сердце дрозофилы при помощи лазера
Ученым в ходе многочисленных экспериментов и до этого удавалось подчинить себе жизненные показатели различных насекомых и животных, но, как правило, все они требовали хирургического вмешательства в организм подопытных или же были реализуемы лишь на определенном этапе жизни особей. Эксперимент исследователей из Лехайского университета впервые продемонстрировал эффективность лазерной стимуляции сердца живого существа.
Мушка дрозофила хорошо знакома практически всем, так как любит заводиться в вашей квартире, если вдруг вы забыли выкинуть фрукты и овощи, оставшиеся после вчерашнего ужина. Эта плодовая муха довольно часто используется учеными в их экспериментах, так как ее геном на 80% совпадает с геномом человека. В данном случае им понадобилось ее крошечное сердце, чтобы протестировать на нем импульсный голубой лазер. Луч этого лазера ничуть не навредил мухе, но при частоте 10 вспышек в секунду он заметно увеличивал частоту ее сердечного ритма, входя с ним в унисон.
Первые кардиостимуляторы были разработаны в 50-х годах прошлого века и использовали электрические импульсы, чтобы достичь стабильной работы сердечной мышцы. Ученые давно подумывали над тем, чтобы заменить не очень удобные электродиоды импульсами света, и вот они достигли заметного прогресса в своих исследованиях. Специально для эксперимента были генетически выведены дрозофилы, чьи сердца содержали в себе светочувствительный белок, взятый из водорослей.
Оптическая кардиостимуляция обладает неоспоримыми преимуществами по сравнению с электрической. Электрокардиостимулятор требует обязательного хирургического вмешательства, а еще его импульсы со временем могут нанести вред организму человека, так как ток влияет не только на сердечную мышцу, но также распространяется на другие ткани. Оптическая система более безопасна в этом отношении, кроме того, она оказывает влияние лишь на конкретные клетки.
Перед учеными остается главный вопрос: как применить новую технологию на человеческом сердце, не прибегая к хирургическим вмешательствам. Глава исследований Чао Чжоу утверждает, что способы такие существуют. К примеру, свет, близкий к инфракрасному, проникает достаточно глубоко в ткани человеческого тела. Теоретически ученые могут контролировать сердечную мышцу человека, не прибегая к сложным операциям, но для этого в ткани сердца нужно ввести особый светочувствительный белок.
Оптический эксперимент также провели с подопытными рыбами и лабораторными мышами. Правда, с рыбами оптическая стимуляция была осуществима на ранней стадии развития их организма, а мышам требовалось хирургическое вмешательство для введения лазера, что не являлось основной целью ученых. Так что именно успех неинвазивного опыта с мушками дрозофилами позволит ученым положить начало новой главе в области кардиологии.
