Organ yetmezliği nedeniyle uzun yıllar organ nakli bekleyen insanların sağlıklarına kavuşması için birçok çalışma yapılmaktadır. Kalp sorunları ilaçla ya da cerrahi olarak tedavi edilebilir. Kalp nakli etkili bir çözüm potansiyeli oluşturmasına rağmen ulusal çapta organizasyon ve organ bağışlama bilinci gerektirmektedir. Kalp problemlerinin tedavi yöntemlerine yanıt vermemesi ve ileri evreye ulaşması durumunda yapay kalp uygulanmaktadır. Yapay kalp, kanın kalbin karıncık kısmından vücudun geri kalanına pompalanmasına yardımcı olan mekanik destek cihazlarıdır. Yani tam olarak kalp diyemeyiz. Peki, şu anda kullanılan yöntemlerden daha etkili bir tedavi yöntemi geliştirilebilir mi?
Harvard ve Emory Üniversitesi araştırmacıları, insan kök hücresinden elde edilen kalp kası hücrelerinden tamamen özerk biyohibrit balık geliştirdiler. Zebra balığını temel alan bu biyohibrit balık plastik, kağıt, jelatin ve iki şerit canlı kalp kası kullanarak elde edildi. Kasın bir şeridi balığın vücudunun sol tarafına, diğeri de sağ tarafına konularak bir taraf kasıldığında diğer tarafın gevşemesi sonucu yüzme hareketi elde edildi.
Bu araştırmada ekip, insan kök hücresinden elde edilen kardiyomiyositlerden yapılan ilk otonom biyohibrit cihazı yaptı. Bu cihaz, bir zebra balığının şeklinden ve yüzme hareketinden ilham alınarak tasarlandı. Önceki cihazlardan farklı olarak, biyohibrit zebra balığı, kuyruk yüzgecinin her iki tarafında birer tane olmak üzere iki katman kas hücresine sahiptir. Bir taraf kasıldığında diğeri uzar. Bu esneme, basınca duyarlı bir protein kanalının açılmasını tetikler, bu da bir kasılmaya neden olur, bu da bir esnemeyi tetikler ve bu da balığı 100 günden fazla sürebilen koordineli bir döngü sistemine yol açar. Biyohibrit balıkta, kalp ritmini düzenleyen kalp pillerine benzer otonom bir parça da yer alıyor. Kasların çalışmasını ve ritmini düzenleyen bu mekanizmalar biyohibrit balıkların daha uzun süre, daha hızlı ve daha verimli bir biçimde çalışmasını sağlıyor. Biyohibrit balık zamanla gelişir. Kardiyomiyosit hücreleri olgunlaştıkça kas kasılma genliği, maksimum yüzme hızı ve kas koordinasyonu artar. Sonunda biyohibrit balıklar vahşi doğadaki zebra balıklarına benzer hızlara ve yüzme etkinliğine ulaşır.
Bu biyohibrit balık incelenerek daha karmaşık bir yapay kas pompası geliştirilebilir, aritmi gibi kalp hastalıklarının incelenmesi için model olarak kullanılabilir ve yapay kalp çalışmaları hız kazanabilir.
