Eine Reihe von Erkrankungen werden durch fehlerhafte Funktion des Herzschrittmachers verursacht und als „sick sinus syndrome“beschrieben. Die medizinische Behandlung des Sick sinus Syndroms mit elektrischen Schrittmacherimplantaten im erkrankten Herzen beinhaltet Risiken. Diese Probleme können durch „biologischen Schrittmacher“ aus verschiedenen adulten Herzzellen oder pluripotenten Stammzellen überwunden werden., Die Erzeugung von Herzschrittmacherzellen erfordert das Verständnis der Schrittmacherautomatik. Zwei charakteristische Phänomene, die „Membranuhr“ und die „Ca2 +-Uhr“, sind für die Modulation der Schrittmacheraktivität verantwortlich. Prozesse in der „Membranuhr“, die das spontane Schrittmacherfeuern erzeugt, basieren auf der spannungsempfindlichen Membranionenkanalaktivität, beginnend mit langsamer diastolischer Depolarisation und Entladung im Aktionspotential. Der Einfluss der intrazellulären Ca2 + – Modulation der Schrittmacheraktivität ist durch die „Ca2 +-Uhr“gekennzeichnet., Die Erzeugung von Schrittmacherzellen begann mit der Umprogrammierung adulter Herzzellen durch gezielte Induktion einer Schrittmacherfunktion wie HCN1-4-Überexpression und eingeschlossen in eine Aktivierung einzelner schrittmacherspezifischer Transkriptionsfaktoren. Die Umprogrammierung adulter Herzzellen mit dem Transkriptionsfaktor Tbx18 erzeugte Herzzellen mit charakteristischen Merkmalen von Herzschrittmacherzellen. Ein weiterer wichtiger Transkriptionsfaktor ist Tbx3, der spezifisch im Herzleitungssystem einschließlich des Sinusknotens exprimiert wird und für die Induktion des Herzschrittmachergenprogramms ausreicht., Für eine erfolgreiche zelltherapeutische Praxis sollten die erzeugten Zellen alle Regulationsmechanismen von Herzschrittmacherzellen aufweisen. Ansonsten dienen die erzeugten Schrittmacherzellen nur als Untersuchungsmodell für die Grundlagenforschung oder als Drogentestmodell für neue Antiarrhythmika. Dieser Artikel ist Teil einer Sonderausgabe mit dem Titel: Cardiomyocyte Biology: Integration von Entwicklungs-und Umwelt-Cues im Herzen bearbeitet von Marcus Schaub und Hughes Abriel.