главная страница правила rss экспертная площадка
 
 

Сибирские учёные создают сосудистые протезы нового типа

В современной медицине уже давно научились делать искусственные сосуды. Проблема в том, что эти аналоги далеко не совершенны: в них образуются тромбы, они отторгаются, зарастают и к тому же имеют очень недолгий срок службы. Решением этой проблемы занимаются исследователи Национального медицинского исследовательского центра им. Е.Н. Мешалкина и Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН — они создают сосудистые протезы с уже заранее включенными в них клетками пациента или лекарствами

 

«Несмотря на бурное развитие эндоваскулярных технологий, остаётся большая группа больных, имеющих поражения сосудов, которые не могут быть пролечены существующими стентами», — рассказывает руководитель центра сосудистой хирургии НМИЦ им. Е.Н. Мешалкина доктор медицинских наук Андрей Анатольевич Карпенко.

 

Эндоваскулярная хирургиия  —  это способ лечения кровеносных сосудов с помощью хирургического вмешательства под контролем методов лучевой визуализации. Главной особенностью метода является то, что операция производятся без разрезов, вместо них делаются небольшие проколы в стенках сосудов. Через них врачи устанавливают в пораженных сосудах пациента специальные стенты, которые расширяют изнутри внутрисосудистый просвет и обеспечивают проток крови.

Поражения в сосудах таких пациентов либо слишком длинные (свыше 5—7 см), либо очень кальцинированные — твердые, как камень, что делает попытки расширения сосудов невозможными. Кроме этого стенты имеют ограниченный срок проходимости, поэтому практически у всех пациентов через некоторое возникает необходимость повторной операции. Возобновить проходимость стента получается не всегда. В отдельных позициях, например, на бедре, он восстанавливается всего у трети больных, а повторная проходимость сохраняется меньше чем у половины из них в течение года. И тогда встаёт вопрос о замене сосуда.

Во всех перечисленных случаях Всемирная организация здравоохранения рекомендует проводить открытые операции, при которых осуществляются различные манипуляции с веной, по ней пускают артериальный кровоток в обход поражённых сосудов. В одних случаях клапаны в ней разрушаются  специальными устройствами, и она остаётся в своем ложе. В других вена выделяется, переворачивается, чтобы клапаны прижались к стенке и не мешали кровотоку, и вшивается в ту же позицию. Однако и этоти методы не всегда возможны. У большого числа пациентов нужная вена либо используется в качестве сосуда для аортокоронарного шунтирования, либо вообще оказывается непригодной — имеет малый диаметр или рассыпной тип строения. К тому же пациент может страдать варикозной болезнью, что также исключает возможность подобных манипуляций.  Поэтому встаёт вопрос разработки сосудистых протезов.

 На сегодняшний день на рынке существует два типа протезов — вязаные (они делаются из полиэстера или дакрона) и те, которые льются из политетрафторэтилена. Они хорошо себя зарекомендовали в позиции на уровне таза, но практически не работают при использовании ниже колена, а также имеют ограниченный срок службы.

Исследователи НМИЦ им. Е.Н. Мешалкина стали разрабатывать новые протезы. Когда они обратились с этой задачей в Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН,  то узнали, что там создаются протезы малого диаметра методом электроспиннинга.

Сосудистые протезы, подобно капроновым колготкам, вяжутся на специальных вязальных машинах. Электроспиннинг  подразумевает немного другую технологию, когда протез «набирается» при помощи нити, которая создаётся в электрическом поле.

«Эта технология на сегодняшний день является трендовой.  Дело в том, что при помощи электроспиннинга  несколько хаотично укладываются волокна, из которых формируется структура протеза, и среди них очень хорошо фиксируются клетки как из окружающего ложа сосуда, так и из кровотока. Считается, что если использовать этот протез в качестве бионеразлагаемой матрицы, в нем происходит естественное клеточное наполнение. Клетки формируют межклеточный матрикс, и этот протез лучше подвергается неоэндотелиализации (по новому покрывается эндотелиями), а также в нем повышается уровень тромборезистентности», — говорит исследователь.

Дело в том, что последняя обусловлена именно клеточным составом — когда эндотелиоциты оседают на стенках сосудов, они выделяют ряд веществ, которые блокируют локальное тромбообразование. На литых протезах из политетрафторэтилена клетки задержаться не могут, поскольку соскальзывают. Протезы из дакрона, наоборот, очень проницаемые, в них образуется слишком много фибрина, из-за чего идёт вторично-воспалительная реакция, провоцирующая создание фиброзной ткани и зарастание «сосуда». Здесь важно найти баланс — над этой непростой задачей бьются во многих лабораториях мира.

При протезировании сосудов есть две больших проблемы: тромбообразование и гиперплазия интимы, когда клетки продуцируют слишком много межклеточного матрикса, и за счёт этого бляшки начинают прогрессивно расти, и просвет зарастает.

«У нас проведено три работы. Сначала для создания протезов мы попробовали применять биоразлагаемые полимеры. Оказалось, они обеспечивают формирование неоэпителия, но к тому моменту, когда начинает проявляться биодеградация полимеров, часть этих клеток отваливается и смывается в системный кровоток. Затем мы сделали ряд работ, в которых показали, что можно брать клетки из миокарда человека (например, во время операции на сердце), выделять из них эндотелии и гладкомышечные клетки и сажать на полимерную матрицу, полученную электроспиннингом. Третья технология гибридная: полимеры с уже предзаселенными клетками вшиваются лабораторным животным. Оказываются, такие протезы способны до шести месяцев жить и нарабатывать межклеточный матрикс, — рассказывает Андрей Анатольевич. — То есть это уже вариант подхода к персонализированной медицине. Если больному делается ряд операций, например, на сердце, то, как вариант, можно забирать эти клетки, делать сосудистый трансплантат и использовать уже его для периферической реконструкции».

Исследователи изготовили протезы из двух типов биостабильных полимеров и наполнили их антикоагулянтом, который некоторое время блокирует свертывание крови на поверхности полимеров. На сегодняшний день завершилась серия экспериментов с такими протезами, полученные результаты обрабатываются.

 В другом проекте НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина поставлена задача улучшить результаты стентирования. Идея состоит в следующем: нанести на металлический каркас стента тканеинженерное покрытие, чтобы поместить среди полимерного волокна цитостатик — препарат, который блокирует мейоз клеток и препятствует их делению. Изначально цитостатики применялись для лечения онкологии, а потом стали широко использоваться для профилактики неоэндотелиализации на стентах. Дело в том, что когда цитостатик просто наносится на балки стента, он имеет только локальное действие в месте соприкосновения стента с сосудистой стенкой, то есть полностью всю поверхность не охватывает.

«Мы пошли немного дальше: разработали технологию создания покрытия на стенте, также из полимера, в состав которого включили цитостатик. Эта серия работ у нас сейчас близка к завершению. Дальше будет ясно, срабатывает ли это покрытие или нет, и насколько оно улучшает тромборезистентность, — говори Андрей Карпенко.  — Оба эти исследования перекликаются. На сегодняшний день сосудистые протезы фактически не имеют лекарственных наполнений. Предпринимались попытки включения в состав протеза солей гепарина, но  это не показало своего преимущества перед обычными протезами. Посмотрим, что получится у нас. Необходимо, чтобы новые протезы служили дольше, чем уже существующие. Если срок их функционирования удастся продлить хотя бы на год, это уже можно считать определённой победой».

Источник: Наука в Сибири

/static/img/blogs/link16x16px.png /static/img/blogs/vkontakte16x16px.png /static/img/blogs/facebook16x16px.png /static/img/blogs/twitter16x16px.png /static/img/blogs/blogsmailru16x16px.png /static/img/blogs/google16x16px.png

19 апреля 2018 года, 16:55