Генетическое манипулирование физиологическими процессами, лежащими в основе возбудимости сердца, генерирования электрического импульса и его проведения, является незначительным, но очень захватывающим компонентом в ряду генных методов лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

Манипуляции такого типа совершаются путем фокальной, либо глобальной доставки генов в миокард. Примеры физиологических эффектов, поддающихся влиянию фокального переноса генов, включают создание биологических пейсмейкеров и модулирование проведения через АВ узел или кругов повторного входа возбуждения. Порог достижения данных физиологических эффектов потенциально низкий, поэтому требуются фокальные генетические манипуляции. И наоборот, требования к коррекции патофизиологических процессов, поражающих все сердце, например генетических форм синдрома удлиненного интервала QT, в значительной степени сходны с таковыми при поражениях миокарда. В настоящее время ограниченные возможности терапии обусловлены неэффективными методиками переноса генов.

Электронные водители ритма — высокоэффективные средства лечения брадиаритмий. Однако в таких приборах могут возникать проблемы, связанные с отхождением электродов и истощением батарей. Поэтому иногда требуются повторные процедуры. Частота выполнения повторных процедур наиболее высокая у пациентов, у которых кардиостимулятор установлен в относительно молодом возрасте. Именно по этой причине создание биологических водителей ритма концептуально заслуживает внимания и проведения новых исследований. Первый подход предусматривал чрезмерную экспрессию .

На этой модели свиньи аденовирусный вектор доставлялся к АВ узлу путем селективной катетеризации артерии АВ узла. Биологическим эффектом чрезмерной экспрессии Gai2 является имитация блокады. Прогресс в понимании молекулярной основы аритмических синдромов открыл перспективу применения генных методов лечения. Исследования in vitro подтвердили способность данной технологии корригировать клеточные электрофизиологические нарушения, связанные с удлинением потенциала действия, часто встречающиеся при таких синдромах. Также сообщали, что в условиях in vivo перенос гена вызывал потенциально важные физиологические эффекты, в частности укорочение интервала QT в сердцах генетически нормальных морских свинок. Позже сообщали о фенотипической коррекции синдрома удлиненного QT на модели трансгенных мышей после того, как перенос гена восстановил дисфункцию ионного канала.

Базисная концепция клеточной терапии состояла в замещении ткани постинфарктного рубца сократительными клетками и восстановлении сократительной функции этой пораженной зоны миокарда. Перечень мишеней для клеточной терапии в настоящее время увеличился и включает неишемическую кардиомиопатию.