Для больных острой и хронической почечной недостаточностью, когда почки не выполняют свои функции по очистке организма, одним из способов поддержания удовлетворительного качества жизни становится гемодиализ – метод внешнего очищения крови.
Эта регулярная процедура для вывода из крови токсических продуктов обмена веществ предполагает частые проколы сосудов, из-за чего они изнашиваются и могут быть легко травмированы. Решением проблемы уже давно стали всевозможные искусственные трансплантаты.
К сожалению, как синтетические, так и существующие биоинженерные сосуды повышают риск развития инфекций, могут быть отторгнуты организмом и привести к развитию ряда других осложнений. Кроме этого, при изготовлении вторых используются живые клетки каждого конкретного пациента, то есть больной человек вынужден ждать довольно продолжительное время, пока искусственный сосуд из его собственных клеток вырастет.
Команда исследователей и хирургов из Университета Дьюка и Йельского университета в сотрудничестве с компанией Humacyte разработала новый тип имплантатов. Их главное отличие от предшествующих биоинженерных аналогов – это отсутствие живых клеток, а следовательно, универсальность и возможность изготовления необходимого количества сосудов заранее.
Для создания своих имплантатов учёные сначала выделяли клетки сосудов у людей и крыс, помещали их в питательную среду и выращивали ткань. После этого её переносили на каркас в форме сосуда и снова помещали в питательную среду для продолжения разрастания ткани и приобретения ею физических свойств реальных кровеносных сосудов. Каркас затем растворяется.
"По завершении процесса, который занимает около восьми недель, каркас полностью деградирует, и мы имеем на руках выращенный с нуля кровеносный сосуд", — рассказывает одна из руководителей исследования Лора Никласон (Laura Niklason).
На последнем этапе создания имплантата живые клетки смываются с образовавшейся белковой структуры специальным раствором. В итоге на руках медиков остаются "строительные леса" в форме сосуда без каких-либо компонентов, которые могут вызвать отторжение организмом пациента.
Новые искусственные сосуды были имплантировали 60 пациентам с почечной недостаточностью, которым был предписан гемодиализ. Через год эксплуатации исследователи признали имплантаты безопасными и эффективными. При оценке долговечности выращенных сосудов оказалось, что она на 29% выше, чем у синтетических аналогов (порядка 60% для последних). Все они сохранили свою целостность при активном использовании и не спровоцировали ни одного случая отторжения.
Авторы работы не скрывают, что побочные эффекты всё-таки имели место. В некоторых случаях наблюдалось свёртывание крови, но скорость этого процесса была сопоставима с показателями для других биоинженерных и синтетических имплантатов, для которых это явление также отмечалось.
В своей статье, опубликованной в журнале The Lancet, учёные также сообщают, что после имплантации биоинженерные трубки заселяли собственные клетки пациентов.
По мнению доктора Никласон то, что неживая трубка, попадая в организм человека, буквально оживает, может иметь важнейшее значение в будущем и для регенеративной медицины.
