Новый способ лечения сердца поможет организму вырастить собственный клапан

Новые сердечные клапаны, которые растут внутри организма, стали ещё ближе к ждущим спасения пациентам после исследования учёных Имперского колледжа Лондона.


Больные клапаны сердца заменяют хирургическим путём уже свыше 60 лет. Но у этого метода спасения пациентов есть недостатки, и при установке механических, и при пересадке натуральных клапанов. Пациенты с протезными клапанами вынуждены до конца своих дней принимать медикаменты, предотвращая тромбоз. Клапаны природного происхождения тоже неоднозначны. Они служат 10–15 лет, что особенно драматично при спасении детей с врождёнными пороками сердца: биологические клапаны не растут вместе с их организмом, так что их приходится менять несколько раз до совершеннолетия.

Так у британских специалистов возникла идея привлечь к решению проблемы собственное стремление человеческого организма к восстановлению. Специалист по биоматериалам Юань-Цан Цзэн объяснил, что разработанная им с коллегами концепция заключается в создании живого клапана, который мог бы расти вместе с пациентом.

В основе нового подхода — нановолокнистый клапан из биоразлагаемого полимерного каркаса, а не из пластика. При установке в теле пациента каркас обрастает родными клетками организма, который начинает работать по принципу биореактора по выращиванию собственных тканей. Подсаженный полимерный каркас постепенно рассасывается, заменяясь собственными клетками пациента, объяснил Юань-Цан Цзэн.

Материал каркаса для производства медицинской новинки — главная составляющая инновации. Полимерному изделию свойственно привлекать, располагать и направлять необходимые клетки больного, облегчая формирование тканей и обеспечивая до поры функцию клапана, пока полимерное изделие не заместят здоровые ткани пациента.

Первичные испытания провели с помощью подопытных животных. Экспериментальные клапаны пересадили овцам, состояние которых контролировали на протяжении полугода. Клапаны показали себя наилучшим образом, так как исправно функционировали попутно с регенерацией клеток.

Исследователи убедились, что каркас привлекает клетки из кровотока, развивающиеся с его помощью в функциональные ткани, то есть происходит их трансформация. Более того, в процессе учёные наблюдали как в клапанном каркасе прорастают нервы и жировые ткани, которые и должны присутствовать в обычном здоровом сердце.

Попутно происходило разрушение полимера, который уступал место новым тканям, причём без нарушения функций и самого каркаса, и растущего органа. Этот процесс замены отслеживали с помощью передового аналитического оборудования — хроматографа Agilent Measurement Suite (AMS).

Дальнейшая задача проекта — развивать методику с помощью животных, убеждаясь в надлежащей регенерации ткани. Только так можно получить разрешение от контролирующих органов для начала клинических испытаний с участием реальных пациентов. При наилучшем развитии событий это может произойти в течение ближайших пяти лет.

Также запланирована дальнейшая работа с технологией изготовления замещаемых тканями клапанов, чтобы довести полимер до несомненного совершенства.

Попутно учёные ищут партнёров из бизнес-среды, которые поспособствуют развитию технологии уже ближе к завершению клинических испытаний.

Кроме того, сама концепция изобретённого полимерного каркаса может стать основой для других спасительных методов в сердечно-сосудистой медицине.