Ett gris kan demonteras inte bara för fett och kött, utan också för … proteser för hjärtpatienter, levermottagare och de som är i riskzonen för koldbrist, svinproteser med bristande kärl - skelett av små arterier - testas vid Kharkiv Institute of Cryobiology och förbereder sig redan på att flytta till Israel
Vanligtvis har en person nog med sina egna blodkärl: om de inte är tilltäppta med kolesterolplack, tilltäppta och inte rivna, behöver en person inte tänka på brist på blodkärl. Men varje år behöver ryssar tiotusentals nya fartyg - konstgjorda, givare eller deras egna, transplanterade från en plats till en annan.
Syntetiska eller naturliga kärl är nödvändiga för bypassing av koronararterie vid ischemisk hjärtsjukdom, insättningar i radikala operationer och levertransplantationer, för kirurgisk behandling av skador och vaskulära lesioner som hotar koldbränd. Det finns mer än tillräckliga indikationer för kärlproteser, det viktigaste är att alla är förknippade med en hög risk för dödsfall.
PROBLEMFARTYG
Om vi pratar om kapillärer - små perifera kärl, behöver de inte transplanteras, sådana kärl kan odlas inuti patienten själv. För att göra detta räcker det att injicera en cirkulär DNA-molekyl i det drabbade området, som innehåller den humana VEGF- genen (Vascular Endothelial Growth Factor). Proteinet som syntetiseras från det stimulerar också tillväxten av kapillärer. Eftersom kapillärerna består av en minimal uppsättning celler finns det inga problem med vaskulär underlägsenhet, säger Roman Deev, Ph. D., verkställande redaktör för tidskriften Cellular Transplantology and Tissue Engineering.
Arterier och vener har inte grundläggande strukturella skillnader, men de förra bär blod från hjärtat, det senare - till hjärtat. Kärlen i mikrosirkulationssystemet (kapillärer, venuler, arterioler etc.) är "bron" mellan venerna och artärerna. Strukturen i artärer och vener är den svåraste. De består av ett dussin typer av celler, som var och en representeras av flera lager. Beroende på strukturen i artärerna och venerna är de indelade i typer: elastisk, mellanliggande, muskel. Typerna av kärl skiljer sig i tjocklek, vävnadssammansättning, antal cellskikt, mekaniska egenskaper och funktioner. I hierarkin av komplexitet är kapillärer i det sista steget. De bildas av bara ett lager platta celler - endotelceller.
“Odla små fartyg? Ja, inga problem, - fortsätter Roman Deev.”Dessutom finns det bevis på att släta muskelelement och fibroblaster är involverade i processen för vaskulärbildning som utlöses av VEGF-genomet. Så med tiden kan kapillärer utvecklas till större fartyg. Detta bevisas indirekt av data från kliniska prövningar”. Om ett fartyg större än en kapillär behöver återställas inte i framtiden, utan "här och nu", blir uppgiften mycket mer komplicerad. Och här kan man inte göra utan kirurgiska proteser.
Vid kärlkirurgi använder läkare de infödda (autologa) kärlen hos patienter och syntetiska proteser. Så du kan byta ut en del av ett stort kärl, såsom aorta, med syntet. Enligt presidenten för Russian Society of Angiologists and Vascular Surgeons Anatoly Pokrovsky varar syntetiska proteser länge (upp till 30-40 år) och tål högt blodtryck och kombineras med de regenererande processerna i de omgivande levande vävnaderna. De mest sårbara och problematiska kärlen är arterier med liten diameter (mindre än 6 mm). Det är på grund av dem som koronar hjärtsjukdom och koldbrus utvecklas.
Kampanjvideo:
Läkemedel som förbättrar blodcirkulationen är effektiva bara några månader. Och syntetiska proteser, lämpliga för stora kärl, är inte alls lämpliga för arterier med liten diameter: suturplatsen (anastomos) är fullvuxen med bindväv, kärlen blir tilltäppta och trombos börjar. Autologa kärl, det vill säga erhållna från patienten själv, erkänns som "guldstandarden" för kärlproteser med liten diameter. Inga bioteknologiska mirakel: kirurger klipper helt enkelt ut de saphena venerna och ersätter dem med hjärtarterier i hjärtat, till exempel. Således utförs inte bara bypass-ympning av kranskärl: enligt samma princip levererar kirurger fartyg till andra organ och delar av kroppen.
FARTYGGÖDARE
VEGF-genen används redan i forskning och för behandling av ischemi i lemmen. Således fick den federala statsinstitutionen "Rysk kardiologisk forskning och produktionskomplex för ministeriet för hälsa och social utveckling i Ryssland" tillstånd för kliniska prövningar av ett läkemedel som innehåller genen. En annan prototyp baserad på VEGF165-genen utvecklades vid A. N. Bakulev Scientific Center for Cardiovascular Surgery och Institute of Gene Biology of the Russian Academy of Sciences. Och produkten från Institutet för mänskliga stamceller har redan klarat kliniska prövningar och fått ett registreringsbevis från hälsoministeriet.
Cirka 15 tusen koronaromgångstransplantationsoperationer utförs årligen i Ryssland. Och det finns flera gånger fler behövande människor. Enligt ryska och utländska läkare kan inte ungefär en tredjedel av patienterna använda sina egna fartyg för proteser. Vissa människor behöver för många fartyg, så deras egna räcker inte; i andra är degenerativa förändringar för betydelsefulla, därför vågar läkarna inte ändra en tvål för tvål.
”Det finns också patienter från vilka kärlen inte kan tas bort på grund av anatomiska egenskaper,” förklarar Boris Sandomirsky, doktor för medicinska vetenskaper, chef för avdelningen för experimentell kryomedicin vid Institutet för problem med kryobiologi och kryomedicin vid Ukrainas nationella vetenskapsakademi.… - Ett annat problem är den begränsade "hållbarheten" för autologa transplantat: de har arbetat på den nya platsen i cirka fem år. Så det visar sig att till exempel för upprepade koronaromgångsympningar kan kärlen inte räcka.
DEFICIENTFARTYGAR FRÅN PIG
Forskare från Institutet för problem med kryobiologi och kryomedicin från Ukrainas nationella vetenskapsakademi, under ledning av Boris Sandomirsky, försöker implantera svinkärl i människor. Tanken är att skapa ramar av fläskkärl som kan fyllas med kärlceller och därmed få fullskaliga proteser. Nästan som Paolo Macchiarini, som skapar tracheala ställningar och befolkar dem med stamceller. Men i Sandomierz-bioreaktorn är cellerna inte stamceller utan vaskulära. "Det här är två- eller treskiktsvävnadscellstrukturer som odlas in vitro på grundval av ett kärlsystem," förklarar Boris Sandomirsky. "I det första skedet är arter av glatta muskelceller i artärväggarna skiktade på det, sedan - mottagarens endotelceller".
Sandomirsky är säker: naturliga cellfria xenogena ramar (härrör från djur) är mycket bättre än syntetiska material; de har utmärkta mekaniska egenskaper och i mottagarens kropp transformeras gradvis av den extracellulära matrisen hos själva mottagaren. Boris Sandomirsky har redan tagit emot svinkärl, från vilka endast bindvävsramar återstod (det fanns inget muskelskikt eller endotel i dessa "rör").
VASKULÄR BIOTEKNOLOGI
Bioteknologer har försökt i flera år att skapa analoger av små och medelstora kärl med givarvävnader eller patienten själv, cellteknologi och 30-skrivare. Till exempel sydde biologer glasrör till djur, efter det att ramar av bindväv förblev under huden. De var lämpliga för rekonstruktion av vaskulärbädden, men ändå motiverade de inte sig själva. "För några år tillbaka har till exempel biologer skapat en kliché i form av endoteliserade rör tillverkade av polymjölksyror," berättar Roman Deev "World Details". När det biologiskt nedbrytbara ställningen upplöstes kvarstod kulturen av kärlceller som såddes på det - ett blodkärl med liten diameter erhölls. Under 2011 ledde forskare från Tyskland under ledning av G nterTovar,projektledare från Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology, föreslog tryckkärl på en tredimensionell bläckstråleskrivare med polymerbläck. Bläckbehållarna testas fortfarande. Forskare från Novosibirsk och Tyskland (Research Institute of Cardiology, Siberian Filial of the Russian Academy of Medical Sciences, Siberian State Medical University of Roszdrav och University of Rostock) befolkar ställningen som erhållits från fartygen med stamceller. Det vill säga, de fungerar exakt som Macchiarini, bara vid basen är inte luftstrupen, utan ett blodkärl - en mindre och tunnare ihålig struktur. Bioteknologer har också en något annorlunda strategi - att fylla kollagenmatrisen med stamceller, snarare än ett "decellular" kärl.föreslog att skriva ut kärl på en tredimensionell bläckstråleskrivare med polymerbläck. Bläckbehållarna testas fortfarande. Forskare från Novosibirsk och Tyskland (Research Institute of Cardiology, Siberian Filial of the Russian Academy of Medical Sciences, Siberian State Medical University of Roszdrav och University of Rostock) befolkar ställningen som erhållits från fartygen med stamceller. Det vill säga, de fungerar exakt som Macchiarini, bara vid basen är inte luftstrupen, utan ett blodkärl - en mindre och tunnare ihålig struktur. Bioteknologer har också en något annorlunda strategi - att fylla kollagenmatrisen med stamceller, snarare än ett "decellular" kärl.föreslog att skriva ut kärl på en tredimensionell bläckstråleskrivare med polymerbläck. Bläckbehållarna testas fortfarande. Forskare från Novosibirsk och Tyskland (Research Institute of Cardiology, Siberian Filial of the Russian Academy of Medical Sciences, Siberian State Medical University of Roszdrav och University of Rostock) befolkar ställningen som erhållits från fartygen med stamceller. Det vill säga, de fungerar exakt som Macchiarini, bara vid basen är inte luftstrupen, utan ett blodkärl - en mindre och tunnare ihålig struktur. Bioteknologer har också en något annorlunda strategi - att fylla kollagenmatrisen med stamceller, snarare än ett "decellular" kärl. Det vill säga, de fungerar exakt som Macchiarini, bara vid basen är inte luftstrupen, utan ett blodkärl - en mindre och tunnare ihålig struktur. Bioteknologer har också en något annorlunda strategi - att fylla kollagenmatrisen med stamceller, snarare än ett "decellular" kärl. Det vill säga, de fungerar exakt som Macchiarini, bara vid basen är inte luftstrupen, utan ett blodkärl - en mindre och tunnare ihålig struktur. Bioteknologer har också en något annorlunda strategi - att fylla kollagenmatrisen med stamceller, snarare än ett "decellular" kärl.
Testen är i full gång.”Vi planerade att testa biokompatibiliteten hos de resulterande ställningarna. Det var också nödvändigt att ta reda på om en immunavstötningsreaktion utvecklas, om blodproppar bildas, säger professor Sandomirsky. "Det visade sig att även bioreaktorer inte behövs för kärlproteser: organismen av försöksdjur själv bygger upp de nödvändiga cellskikten." Under året transplanterade forskare sådana proteser, först ett dussin möss, sedan 15 vilda kaniner. Inte utan förluster medger biologer: vissa djur dog. "Du måste förstå att våra experiment pågår under de svåraste förhållandena," fortsätter Boris Sandomirsky. "Vi använder inga antikoagulantia eller immunsuppressiva."
Detta innebär att om kärlen har rotat så är detta för alltid: blodproppar bildas inte, transplantationerna avvisas inte av immunsystemet. Ett bra resultat är uppenbart: en av kaninerna blev gravid och födde en månad efter operationen. Inga patologier observerades under graviditet och förlossning, kaninerna föddes friska. Och detta är efter utbytet av bukenorta! Vad behöver vi kaniner och möss, kommer läsaren ställa en fråga? När blir all denna forskning lättare för en person? Boris Sandomirsky säger det mycket snart:”Vi har ett avtal med våra kollegor från Israel. De är redo att utföra certifiering och kliniska prövningar. Denna process kommer att ta ett och ett halvt till två år."
Recept för att förbereda ramar
Under aseptiska förhållanden i 30 minuter. ta bort kärlen från grisen efter slakt. Skölj tre gånger med saltlösning kyld till 4 ° C med tillsatt antibiotika (100 IE / ml penicillin, 100 mg / ml streptomycin, 6 mg / ml fluconazol). Placera artärerna i sterila kryostabla behållare och placera dem i flytande kväveånga. I detta tillstånd kan fartygen lagras på obestämd tid. Ta vid behov ut ur kryokontainaren och värm upp den i ett vattenbad vid 37 ° C. Inom 90 min. bestråla efter uppvärmningen. Byggnadsställningarna kan transplanteras i en djur (mänsklig) organisme utan att först placeras i en bioreaktor: om det fanns ett ställning skulle cellerna växa av sig själva.
Professor har nästan ingen tvekan om att fläskkärl kommer att vara lämpliga för människor. När allt kommer omkring granskas hjärtventiler till människor (inklusive i Moskva). Och efter kliniska prövningar eller parallellt med dem planerar Boris Sandomirsky att skapa en bank med svinfartyg: "Detta projekt kommer att vara kommersiellt lönsamt: en vaskulär protes kostar cirka 10-30 tusen euro". Behovet av fartyg uppskattas till tiotusentals årligen. Utan dem dör människor eller blir funktionshindrade. Så transplantologer har någon att jobba för.
