Ο μικροσκοπικός βηματοδότης που δίνει ζωή στα βρέφη

Μικρότερος από έναν κόκκο ρυζιού, ο βηματοδότης που εφηύρε μία ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Νορθουέστερν, αποτελεί ένα «βιοηλεκτρονικό» θαύμα που μπορεί να εγχυθεί μη επεμβατικά στο σώμα και να διαλυθεί φυσικά στον οργανισμό, αποτελώντας την πλέον κατάλληλη λύση για τις μικροσκοπικές, εύθραυστες καρδιές των νεογέννητων μωρών με συγγενείς καρδιοπάθειες.

Κάθε χρόνο ένα στα εκατό παιδιά –περίπου 1,3 εκατομμύρια μωρά παγκοσμίως– γεννιούνται με συγγενείς καρδιοπάθειες: Πρόκειται για δομικές ανωμαλίες της καρδιάς ή των μεγάλων αγγείων που αναπτύσσονται πριν από τη γέννηση.

Στην Ελλάδα, εκτιμάται ότι ετησίως γεννιούνται 800 έως 1.000 βρέφη με συγγενείς καρδιοπάθειες. Στην πλειονότητά τους είναι ήπιας μορφής και δεν επηρεάζουν την εξέλιξη των παιδιών. Ένα σημαντικό ποσοστό όμως, θα χρειαστεί ιατρική ή χειρουργική θεραπεία εντός του πρώτου έτους της ζωής τους. Στο πλαίσιο αυτό, υπάρχει επιτακτική ανάγκη για βηματοδότες κατάλληλους για παιδιατρικές καρδιοχειρουργικές επεμβάσεις.

Μία κλινική ανάγκη, μία βιοηλεκτρονική λύση

Πολλοί ασθενείς, ανεξαρτήτου ηλικίας, έχουν ανάγκη ενός προσωρινού βηματοδότη μετά από μία καρδιοχειρουργική επέμβαση — είτε εν αναμονή μίας μονιμότερης λύσης, είτε μέχρι να αποκατασταθεί πλήρως ο φυσιολογικός καρδιακός ρυθμός κατά την ανάρρωση.

Ωστόσο, η τοποθέτησή του συνίσταται σε μία ιδιαίτερα επεμβατική διαδικασία κατά την οποία οι χειρουργοί «ράβουν» ηλεκτρόδια στην καρδιά. Τα καλώδια από τα ηλεκτρόδια, εξέρχονται από το μπροστινό μέρος του θώρακα των ασθενών και συνδέονται με ένα εξωτερικό κουτί βηματοδότησης, το οποίο παρέχει ρεύμα για τον έλεγχο του καρδιακού ρυθμού. Όταν ο προσωρινός βηματοδότης δεν χρειάζεται πλέον, οι γιατροί αφαιρούν χειρουργικά τα ηλεκτρόδιά του. Η διαδικασία αυτή, όμως, μπορεί να έχει επιπλοκές όπως μόλυνση, σχισμένους ή κατεστραμμένους ιστούς, αιμορραγία και θρόμβους αίματος.

Από την άλλη, τα νεογέννητα με συγγενείς καρδιοπάθειες, μπορεί να χρειαστούν έναν προσωρινό βηματοδότη, μόνο για λίγες ημέρες μετά από μια χειρουργική επέμβαση. Σε περίπου μία εβδομάδα, οι καρδιές των περισσότερων αυτοθεραπεύονται. Εντούτοις, αυτές οι επτά ημέρες είναι απολύτως κρίσιμες για την υγεία τους.

Χάρη σε μία νέα εφεύρεση που μας έρχεται από το αναδυόμενο πεδίο της βιοηλεκτρονικής, σύντομα καταπώς φαίνεται θα είναι εφικτή η αντιμετώπιση της εν λόγω κλινικής ανάγκης με έναν λιγότερο επεμβατικό τρόπο από αυτόν που συνεπάγεται η τοποθέτηση ενός συμβατικού βηματοδότη. Ειδικότερα, μία ομάδα ερευνητών και μηχανικών από το αμερικανικό Πανεπιστήμιο Νορθουέστερν, ανέπτυξαν μία συσκευή τόσο μικροσκοπική που μπορεί να χωρέσει στη μύτη μιας σύριγγας και να εγχυθεί μη επεμβατικά στο σώμα.

Μικρότερος από έναν κόκκο ρυζιού

Μικρότερος από έναν κόκκο ρυζιού, ο καινοτόμος αυτός βηματοδότης συνδυάζεται με μια μικρή, εύκαμπτη και ασύρματη συσκευή, η οποία φοριέται κοντά στο στήθος των ασθενών για να παρακολουθεί τη λειτουργία της καρδιάς. Όταν ανιχνεύσει ακανόνιστο καρδιακό ρυθμό, εκπέμπει αυτόματα ένα παλμικό φως το οποίο διαπερνά το δέρμα, το στέρνο και τους μύες του ασθενούς και ενεργοποιεί τον βηματοδότη.

Επιπρόσθετα, όλα τα εξαρτήματα της καταπληκτικής αυτής εφεύρεσης είναι βιοσυμβατά. Αυτό σημαίνει, ότι καθώς έχει σχεδιαστεί ως προσωρινή λύση, όταν ο βηματοδότης δεν χρειάζεται πλέον, απλώς διαλύεται φυσικά στον οργανισμό, παρακάμπτοντας την ανάγκη για χειρουργική εξαγωγή.

Παρόλο που είναι συμβατός με καρδιές όλων των μεγεθών, ο βηματοδότης που εφηύρε η ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Νορθουέστερν είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για τις μικροσκοπικές, εύθραυστες καρδιές των νεογέννητων μωρών με συγγενείς καρδιοπάθειες. Και σύμφωνα με τον καθηγητή βιοηλεκτρονικής Τζον Α. Ρότζερς, ο οποίος ηγήθηκε της ανάπτυξής του, πρόκειται για τον μικρότερο βηματοδότη στον κόσμο.

Καθώς η έρευνα και οι δοκιμές για τη βελτιστοποίηση της συσκευής πριν τη μαζική χρήση της συνεχίζεται, ο Δρ. Ρότζερς εκτιμά ότι η ανακάλυψή τους ανοίγει ένα ευρύ φάσμα δυνατοτήτων για χρήση σε βιοηλεκτρονικά φάρμακα: Από την υποβοήθηση της επούλωσης των νεύρων και των οστών, μέχρι τη θεραπεία τραυμάτων και τον περιορισμό του πόνου, οι εν λόγω τεχνολογίες θα μπορούσαν στο μέλλον να αντικαταστήσουν ή να συμπληρώσουν τις υπάρχουσες φαρμακευτικές και χειρουργικές θεραπείες, μειώνοντας τις παρενέργειες ή τους κινδύνους που σχετίζονται με συμβατικά, μόνιμα εμφυτεύματα.