В пoслeднee врeмя учeныe успeшнo примeняют пoлимeрныe зaплaтки для рeгeнeрaции сердца после инфаркта, восстанавливая структуру и функции миокарда.
Но эксперименты с такими заплатками требуют операции на открытом сердце со всеми рисками – это основное препятствие перед массовым внедрением технологии.
Новое исследование дарит больным надежду.
Вместо заплаток можно использовать регенерирующий спрей из биоматериалов — дорогостоящий, но безопасный.
Подробности своей работы биоинженеры из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл (США) публикуют на страницах Tissue Engineering Part C: Methods.
Инфаркт миокарда – один из главных врагов современного человека. Суть его заключается в том, что определенный участок сердечной мышцы перестает получать достаточное количество крови, кислорода и питательных веществ (ишемия). Чем дольше продолжается голодание, тем тяжелее повреждения миокарда и их последствия.
Погибшие клетки миокарда замещаются бесполезной соединительной тканью, структура и функции сердца необратимо нарушаются. Это шаг к сердечной недостаточности.
К сожалению, медицина мало что может предложить жертвам инфаркта. Лекарственные препараты и механические «сердечные помпы» только дают отсрочку. В условиях жесткого дефицита донорских органов регенерация сердца – лучший вариант.
Вариант, который до сих пор оставался лишь фантазией ученых.
Усилия сотрудников UNC-CH были направлены на восстановление живой ткани миокарда наименее травматичным и рискованным способом. Вдохновленные строительными технологиями спреев для покраски стен, они сумели решить проблему.
«Спрей для покраски натолкнул нас на простую мысль: почему бы не распылить полимеризуемые in situ биоматериалы непосредственно на пораженный участок миокарда, ограничившись минимально инвазивным вмешательством? Это менее рискованно, чем производить операцию на открытом сердце с регенерирующими заплатками», — прокомментировал соавтор идеи Джон Янсен или Нидерландов.
В качестве основы для спрея был выбран фибриновый гель с тромбоцитами – этот биоматериал быстро затвердевает, формируя заплатку прямо на месте.
Фибриновый гель склеивает разбитые сердца
Фибриновый гель для регенерации сердца состоит из двух компонентов, которые перед использованием хранятся раздельно в специальном двухкамерном шприце.
Во время операции материалы под давлением смешивают, и наносят на пораженный участок миокарда. В ходе экспериментов ученым удалось нанести застывающий in situ фибриновый гель на миокард мышей через крошечные разрезы в грудной клетке.
Дальнейшие наблюдения и анализы подтверждают, что гель нетоксичен для сердечной мышцы, обладает замечательными адгезивными свойствами и со временем 100% разлагается, оставляя после себя вполне функциональную сердечную ткань.
Благодаря особой пористой структуре биоматериала ученые могут насыщать его различными лекарствами. Например, факторами роста для ускоренной регенерации.
«Новый метод доставки биоматериалов в виде спрея идеально подходит для кардиохирургии, он технически прост и эффективен. Это прекрасный пример того, насколько сильно изменилась регенеративная медицина с 1990-х», — заявил Янсен.