En gris kan adskilles ikke kun til fedt og kød, men også til … proteser til hjertepatienter, levermodtagere og dem, der er i fare for koldbrist, svineproteser af mangelfulde kar - knogleskeletter af små arterier - testes ved Kharkiv Institute of Cryobiology og forbereder sig allerede på at flytte til Israel
Normalt har en person nok af sine egne blodkar: hvis de ikke er tilstoppede med kolesterolplaques, ikke er tilstoppede og ikke revet, behøver en person ikke at tænke på mangel på blodkar. Dog har russerne hvert år behov for titusinder af nye fartøjer - kunstige, donorer eller deres egne, transplanteret fra det ene sted til det andet.
Syntetiske eller naturlige kar er nødvendige til koronar bypass-podning ved iskæmisk hjertesygdom, indsættelser i radikale operationer og levertransplantationer, til kirurgisk behandling af skader og vaskulære læsioner, der truer for eksempel gangren. Der er mere end nok indikationer for vaskulær protetik, det vigtigste er, at alle er forbundet med en høj risiko for død.
PROBLEMFARTØJER
Hvis vi taler om kapillærer - små perifere kar, så behøver de ikke at blive transplanteret, sådanne kar kan dyrkes inde i patienten selv. For at gøre dette er det nok at injicere et cirkulært DNA-molekyle i det berørte område, der indeholder det humane VEGF- gen (Vascular Endothelial Growth Factor). Proteinet, der syntetiseres derfra, stimulerer også væksten af kapillærer. Da kapillærerne består af et minimalt sæt celler, er der ingen problemer med vaskulær mindreværd, siger Roman Deev, Ph. D., administrerende redaktør for tidsskriftet Cell Transplantology og Tissue Engineering.
Arterier og vener har ikke grundlæggende forskelle i struktur, men førstnævnte bærer blod fra hjertet, sidstnævnte - til hjertet. Beholdere i mikrosirkulationssystemet (kapillærer, venuler, arterioler osv.) Er "broen" mellem venerne og arterierne. Strukturen af arterier og vener er den vanskeligste. De består af et dusin typer celler, som hver er repræsenteret af flere lag. Afhængig af strukturen i arterierne og venerne er de opdelt i typer: elastisk, mellemliggende, muskel. Karaktertyperne er forskellige i tykkelse, vævssammensætning, antal cellelag, mekaniske egenskaber og funktioner. I hierarkiet med kompleksitet er kapillærer i det sidste trin. De dannes af kun et lag fladede celler - endotelceller.
“Dyrke små fartøjer? Ja, intet problem, - fortsætter Roman Deev.”Desuden er der bevis for, at glatte muskelelementer og fibroblaster er involveret i processen med vaskulær dannelse udløst af VEGF-genomet. Så med tiden kan kapillærer udvikle sig til større fartøjer. Dette bevises indirekte af dataene fra kliniske forsøg”. Hvis et fartøj, der er større end en kapillær, skal gendannes ikke i fremtiden, men "her og nu", bliver opgaven meget mere kompliceret. Og her kan man ikke undvære kirurgiske protetik.
Ved vaskulær kirurgi bruger læger de indfødte (autologe) kar til patienter og syntetiske proteser. Så du kan erstatte et afsnit af et stort kar, såsom aorta, med syntetiske stoffer. Ifølge præsidenten for Russian Society of Angiologists and Vascular Surgeons Anatoly Pokrovsky varer syntetiske proteser længe (op til 30-40 år) og tåler højt blodtryk og kombineres med de regenererende processer i det omgivende levende væv. De mest sårbare og problematiske kar er arterier med lille diameter (mindre end 6 mm). Det er på grund af dem, at koronar hjertesygdom og gangren udvikler sig.
Salgsfremmende video:
Lægemidler, der forbedrer blodcirkulationen, er effektive i kun et par måneder. Og syntetiske proteser, der er egnede til store kar, er slet ikke egnede til arterier med lille diameter: suturstedet (anastomose) er vokset med bindevæv, karene bliver tilstoppede, og trombose begynder. Autologe kar, det vil sige opnået fra patienten selv, anerkendes som "guldstandarden" for vaskulære proteser med lille diameter. Ingen bioteknologiske mirakler: kirurger udskærer simpelthen de saphene vener og erstatter dem med koronararterier i hjertet. Sådan udføres ikke kun koronar bypass-podning: I henhold til det samme princip leverer kirurger kar til andre organer og dele af kroppen.
FARTØJGEMIDDEL
VEGF-genet bruges allerede i forskning og til behandling af lemmer iskæmi. Således fik den føderale statsinstitution "Russisk kardiologisk forsknings- og produktionskompleks fra Ministeriet for Sundhed og Social Udvikling i Den Russiske Føderation" tilladelse til kliniske forsøg med et lægemiddel, der indeholder genet. En anden prototype baseret på VEGF165-genet blev udviklet ved A. N. Bakulev Scientific Center for Cardiovascular Surgery og Institut for Genbiologi fra Det Russiske Videnskabelige Akademi. Og produktet fra Institute of Human Stem Cells har allerede bestået kliniske forsøg og modtaget et registreringsattest fra Ministeriet for Sundhed.
Cirka 15 tusind koronar bypass transplantatoperationer udføres årligt i Rusland. Og der er flere gange mere trængende mennesker. Ifølge russiske og udenlandske læger kan omkring en tredjedel af patienterne ikke bruge deres egne fartøjer til proteser. Nogle mennesker har brug for for mange fartøjer, så deres egne er ikke nok; i andre er degenerative ændringer for betydningsfulde, derfor våger læger ikke at skifte en sæbe.
”Der er også patienter, hvorfra karene ikke kan fjernes på grund af anatomiske træk,” forklarer Boris Sandomirsky, doktor i medicin, leder af Institut for Eksperimentel Cryomedicine ved Institut for Problemer med Kryobiologi og Cryomedicine fra National Academy of Sciences of Ukraine.… - Et andet problem er den begrænsede "holdbarhed" for autologe transplantater: de har arbejdet på det nye sted i cirka fem år. Så det viser sig, at for eksempel til gentagen koronar bypass-podning, kan fartøjerne muligvis ikke være nok.
DEFICIENTFARTØJER FRA PIG
Forskere fra Institut for problemer med kryobiologi og kryomedicin fra Det Nationale Akademi for Videnskaber i Ukraine under ledelse af Boris Sandomirsky forsøger at implantere svinefartøjer hos mennesker. Ideen er at skabe rammer af svinekar, der kan udfyldes med vaskulære celler, således at der opnås fulde proteser. Næsten som Paolo Macchiarini, der skaber trachealstilladser og befolker dem med stamceller. Men i Sandomierz-bioreaktoren er cellerne ikke stamceller, men vaskulære.”Dette er to- eller trelags vævscellestrukturer dyrket in vitro på basis af en vaskulær ramme,” forklarer Boris Sandomirsky.”På det første trin er glatmuskelceller fra arterievæggene lagdelt på det, derefter - modtagerens endotelceller”.
Sandomirsky er sikker: naturlige cellefrie xenogene (afledt af dyr) rammer er meget bedre end syntetiske materialer; de har fremragende mekaniske egenskaber og i modtagerens krop transformeres gradvist af den ekstracellulære matrix af selve modtageren. Boris Sandomirsky har allerede modtaget porcinebeholdere, hvoraf kun bindevevsrammer blev tilbage (der var ikke noget muskelag eller endotel i disse "rør").
VASKULÆR BIOTEKNOLOGI
Bioteknologer har i flere år forsøgt at skabe analoger til små og mellemstore kar ved hjælp af donorvæv eller patienten selv, celleteknologier og 30-printere. For eksempel syede biologer glasrør til dyr, efter fjernelse af hvilke rammer af bindevæv forblev under huden. De var egnede til rekonstruktion af den vaskulære seng, men stadig retfærdiggjorde de ikke sig selv.”For et par år tilbage har for eksempel biologer skabt en kliché i form af endoteliserede rør lavet af polymælkesyrer,” fortæller Roman Deev til”Verdensdetaljer”. Da det biologisk nedbrydelige stillads blev opløst, forblev kulturen af vaskulære celler, der blev podet derpå - en blodkar med lille diameter opnåedes. I 2011 forskere fra Tyskland under ledelse af G nterTovar,projektleder fra Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology, foreslog trykfartøjer på en tredimensionel inkjetprinter med polymerblæk. Blækbeholdere testes stadig. Forskere fra Novosibirsk og Tyskland (Research Institute of Cardiology, Siberian Filial of the Russian Academy of Medical Sciences, Siberian State Medical University of Roszdrav og University of Rostock) befolker stilladset, der er opnået fra karene med stamceller. Det vil sige, de fungerer nøjagtigt som Macchiarini, kun i bunden er ikke luftrøret, men et blodkar - en mindre og tyndere hul struktur. Bioteknologer har også en lidt anden tilgang - at udfylde kollagenmatrixen med stamceller snarere end et "decellulært" kar.foreslået at udskrive kar på en tredimensionel inkjetprinter med polymerblæk. Blækbeholdere testes stadig. Forskere fra Novosibirsk og Tyskland (Research Institute of Cardiology, Siberian Filial of the Russian Academy of Medical Sciences, Siberian State Medical University of Roszdrav og University of Rostock) udfylder stilladset, der er opnået fra karene med stamceller. Det vil sige, de fungerer nøjagtigt som Macchiarini, kun i bunden er ikke luftrøret, men et blodkar - en mindre og tyndere hul struktur. Bioteknologer har også en lidt anden tilgang - at udfylde kollagenmatrixen med stamceller snarere end et "decellulært" kar.foreslået at udskrive kar på en tredimensionel inkjetprinter med polymerblæk. Blækbeholdere testes stadig. Forskere fra Novosibirsk og Tyskland (Research Institute of Cardiology, Siberian Filial of the Russian Academy of Medical Sciences, Siberian State Medical University of Roszdrav og University of Rostock) udfylder stilladset, der er opnået fra karene med stamceller. Det vil sige, de fungerer nøjagtigt som Macchiarini, kun i bunden er ikke luftrøret, men et blodkar - en mindre og tyndere hul struktur. Bioteknologer har også en lidt anden tilgang - at udfylde kollagenmatrixen med stamceller snarere end et "decellulært" kar. Det vil sige, de fungerer nøjagtigt som Macchiarini, kun i bunden er ikke luftrøret, men et blodkar - en mindre og tyndere hul struktur. Bioteknologer har også en lidt anden tilgang - at udfylde kollagenmatrixen med stamceller snarere end et "decellulært" kar. Det vil sige, de fungerer nøjagtigt som Macchiarini, kun i bunden er ikke luftrøret, men et blodkar - en mindre og tyndere hul struktur. Bioteknologer har også en lidt anden tilgang - at udfylde kollagenmatrixen med stamceller snarere end et "decellulært" kar.
Testene er i fuld gang.”Vi planlagde at teste biokompatibiliteten af de resulterende stilladser. Det var også nødvendigt at finde ud af, om der udvikles en immunafstødningsreaktion, om der dannes blodpropper, siger professor Sandomirsky.”Det viste sig, at selv bioreaktorer ikke er nødvendige for vaskulære proteser: organismen af forsøgsdyr selv bygger de nødvendige cellelag op.” I løbet af året transplanterede forskere sådanne proteser, først et dusin mus og derefter 15 vilde kaniner. Ikke uden tab indrømmer biologer: nogle dyr døde.”Du skal forstå, at vores eksperimenter foregår under de mest alvorlige forhold,” fortsætter Boris Sandomirsky. "Vi bruger ikke antikoagulantia eller immunsuppressiva."
Dette betyder, at hvis karrene har slået rod, er dette for evigt: blodpropper dannes ikke, transplantationerne afvises ikke af immunsystemet. Et godt resultat er tydeligt: En af kaninerne blev gravide og fødte en måned efter operationen. Ingen patologier blev observeret under graviditet og fødsel, kaninerne blev født sunde. Og dette er efter udskiftningen af abdominal aorta! Hvad har vi brug for kaniner og mus, vil læseren stille et spørgsmål? Hvornår bliver al denne forskning lettere for en person? Boris Sandomirsky siger det meget snart:”Vi har en aftale med vores kolleger fra Israel. De er klar til at gennemføre certificering og kliniske forsøg. Denne proces vil tage halvandet til to år."
RECIPE TIL FORBEREDELSE AF RAMMER
Under aseptiske forhold i 30 minutter. Fjern slagterne fra svinen efter slagtning. Skyl tre gange med saltvand, der er afkølet til 4 ° C under tilsætning af antibiotika (100 IE / ml penicillin, 100 mg / ml streptomycin, 6 mg / ml fluconazol). Anbring arterierne i sterile kryostable beholdere og anbring dem i flydende nitrogendamp. I denne tilstand kan fartøjerne opbevares på ubestemt tid. Tag det om nødvendigt ud af kryokontaineren og opvarm det i et vandbad ved 37 ° C. Inden for 90 min. bestråles efter opvarmning. Stilladserne kan transplanteres i en dyr (menneskelig) organisme uden først at blive anbragt i en bioreaktor: hvis der var et stillads, ville cellerne vokse alene.
Professoren er næsten ikke i tvivl om, at svinekar vil være egnede til mennesker. Når alt kommer til alt transplanteres svinehjerteventiler til mennesker (inklusive i Moskva). Og efter kliniske forsøg eller parallelt med dem, planlægger Boris Sandomirsky at oprette en bank med svinefartøjer: "Dette projekt vil være kommercielt rentabelt: en vaskulær protese vil koste omkring 10-30 tusind euro." Behovet for skibe estimeres årligt til titusinder. Uden dem dør folk eller bliver handicappede. Så transplantologer har nogen at arbejde for.