Vědci se naučili ovládat srdce Drosophily laserem

Vědci během četných experimentů i dřívebylo možné podrobit vitální ukazatele různého hmyzu a zvířat, ale zpravidla všichni vyžadovali chirurgický zásah do experimentálního organismu nebo byli proveditelní pouze v určitém stádiu života jednotlivců. Experiment vědců z Lehai University poprvé prokázal účinnost laserové stimulace srdce živého tvora.

Moucha Drosophila je známá téměř všem,protože ráda končí ve vašem bytě, pokud jste najednou zapomněli vyhodit ovoce a zeleninu, které zbyly ze včerejší večeře. Tato muška na ovoce je často využívána vědci při jejich experimentech, protože její genom je z 80% identický s lidským genomem. V tomto případě potřebovali její malé srdce, aby na něm otestovalo pulzní modrý laser. Paprsek tohoto laseru neuškodil mouchu, ale při frekvenci 10 záblesků za sekundu výrazně zvýšil frekvenci svého srdečního tepu a vstoupil s ním v souzvuku.

První kardiostimulátory byly vyvinuty v 50. letechléta minulého století a používá elektrické impulsy k dosažení stabilního fungování srdečního svalu. Vědci již dlouho přemýšlejí o nahrazení ne příliš vhodných elektrod světelnými pulzy a nyní dosáhli významného pokroku ve svém výzkumu. Speciálně pro experiment byli geneticky vyšlechtěni Drosophila, jejichž srdce obsahovala fotocitlivý protein získaný z řas.

Optická stimulace je nepopiratelnávýhody oproti elektrickým. Kardiostimulátor vyžaduje povinný chirurgický zákrok, a dokonce i jeho impulsy v průběhu času mohou poškodit lidské tělo, protože proud ovlivňuje nejen srdeční sval, ale také se šíří do jiných tkání. Optický systém je v tomto ohledu bezpečnější, navíc ovlivňuje pouze specifické buňky.

Hlavní otázka zůstává pro vědce: jak aplikovat nové technologie na lidské srdce, aniž by se uchýlil k operaci. Vedoucí výzkumu Chao Zhou tvrdí, že takové metody existují. Například světlo blízké infračervenému záření proniká dostatečně hluboko do tkání lidského těla. Vědci teoreticky mohou kontrolovat srdeční sval člověka, aniž by se museli uchylovat ke komplikovaným operacím, ale za tímto účelem musí být do srdeční tkáně zaveden speciální fotocitlivý protein.

Byl proveden také optický experimentexperimentální rybí a laboratorní myši. Je pravda, že u ryb byla optická stimulace proveditelná v rané fázi vývoje jejich těla a myši potřebovaly chirurgický zásah, aby zavedly laser, který nebyl hlavním cílem vědců. Je to tedy úspěch neinvazivního experimentu s mouchami Drosophila, který vědcům umožní zahájit novou kapitolu v oblasti kardiologie.