Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Нужна новая аорта? Вырасти её себе сам!

Виктория Севостьянова, НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний СО РАМН

Крыса линии Wistar после имплантации сосудистого графта из поликапролактона в брюшную часть аорты чувствует себя неплохо. Фото автора.
Крыса линии Wistar после имплантации сосудистого графта из поликапролактона в брюшную часть аорты чувствует себя неплохо. Фото автора.
Стенка сосудистого графта из поликапролактона состоит из тончайших волокон, переплетённых между собой. Изображение сканирующей электронной микроскопии. Фото Вадима Борисова.
Стенка сосудистого графта из поликапролактона состоит из тончайших волокон, переплетённых между собой. Изображение сканирующей электронной микроскопии. Фото Вадима Борисова.

Сибирские исследователи совместно с американскими коллегами разработали способ выращивания нового кровеносного сосуда непосредственно в живом организме.

Выращивание требуемого органа в организме пациента — одно из быстро развивающихся направлений тканевой инженерии. Ставший уже классическим подход, предполагающий выращивание органа из стволовых клеток пациента в биореакторе (на биодеградируемой матрице), не годится, поскольку требует значительного времени.

Сибирские исследователи совместно с американскими коллегами разработали способ выращивания нового кровеносного сосуда непосредственно в живом организме. Выращивание требуемого органа в организме пациента — одно из быстро развивающихся направлений тканевой инженерии. Ставший уже классическим подход, предполагающий выращивание органа из стволовых клеток пациента в биореакторе (на биодеградируемой матрице), не годится, поскольку требует значительного времени.

При выращивании органа в организме матрица из биодеградируемого материала помещается непосредственно в тот орган, часть которого необходимо восстановить. Формирование нового органа (или его части) происходит благодаря тому, что стволовые клетки способны мигрировать в зоны повреждения, где они активно делятся, синтезируют межклеточное вещество и восстанавливают ткани. Тем временем матрица постепенно разрушается и выводится из организма.

Основываясь на данном подходе, сотрудники НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний СО РАМН совместно с коллегами из Кливлендского медицинского центра (Cleveland VA Medical Center, США) разработали тканеинженерный внутрисосудистый графт («каркас»), который имплантируется в повреждённую (например, из-за атеросклеротических бляшек) область кровеносного русла. В качестве основы для графта исследователи использовали синтетический полимер — поликапролактон. Синтетические полимеры прочнее природных, поэтому их чаще применяют для изготовления тканеинженерных матриц. Разрушение поликапролактона в организме происходит в течение длительного времени — более одного года, чего должно быть достаточно для формирования нового полноценного кровеносного сосуда.

Сосудистый графт из поликапролактона диаметром 2 мм изготавливают методом электроспиннинга. Несмотря на своё название, электроспиннинг не имеет ничего общего с электрической удочкой и рыбалкой — это способ создания очень тонких волокон из раствора полимера под действием электростатических сил. Получаемые таким методом материалы состоят из волокон диаметром от нано- до микрометрового. Так волокна графта из поликапролактона имеют диаметр около 3 мкм, они переплетаются между собой, образуя огромное количество пор. Поры для материала графта очень важны: стволовые клетки могут проникать в стенку пористой матрицы. Они располагаются в порах, как в нишах, где активно делятся, растут и вырабатывают межклеточное вещество.

Как показали исследования, сосудистые графты из поликапролактона не вызывают образования тромбов и по прочности и эластичности не уступают другим синтетическим и биологическим протезам, которые используются в настоящее время в сердечно-сосудистой хирургии. А это значит, что после имплантации в кровеносное русло они способны выдерживать нагрузку, создаваемую током крови, и выполняют свою функцию.

Созданные графты испытали на лабораторных крысах. Их имплантировали в брюшную часть аорты животных и в течение года контролировали проходимость для крови. По прошествии года исследователи обнаружили, что вся пористая стенка матрицы сплошь пронизана клетками, между которыми находилось межклеточное вещество — коллагеновые и другие волокна. Вся внутренняя поверхность матрицы была покрыта эндотелиальными клетками, формирующими внутреннюю выстилку сосуда, то есть сформировался новый кровеносный сосуд. Проведённые исследования показали, что в организме крысы сосудистые графты прекрасно функционируют и остаются проходимыми в течение длительного времени. Теперь учёные планируют дальнейшее совершенствование и тестирование матриц из поликапролактона.

Отметим, что новый подход к выращиванию кровеносных сосудов позволит не только очень быстро оказывать помощь пациенту, но и значительно снизить затраты на выращивание органа. Не говоря уж о том, что тканеинженерный метод избавляет пациента от возможных повторных операций, осложнений и побочных эффектов, с которыми приходится сталкиваться сегодня при использовании «классических» стентов для лечения сердечно-сосудистых заболеваний.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Вести из институтов, лабораторий, экспедиций»