Świnię można zdemontować nie tylko na tłuszcz i mięso, ale także … protezy dla chorych na serce, biorców wątroby i osoby zagrożone gangreną, protezy świńskie uszkodzonych naczyń - szkielety szkieletowe małych tętnic - są testowane w Charkowskim Instytucie Kriobiologii i już przygotowują się do ruchu do Izraela
Zwykle człowiek ma dość własnych naczyń krwionośnych: jeśli nie są zatkane blaszkami cholesterolu, zatkane i nie rozdarte, to osoba nie musi myśleć o braku naczyń krwionośnych. Jednak każdego roku Rosjanie potrzebują dziesiątek tysięcy nowych naczyń - sztucznych, dawców lub własnych, przeszczepianych z jednego miejsca do drugiego.
Naczynia syntetyczne lub naturalne są niezbędne do przeszczepiania tętnic wieńcowych w chorobie niedokrwiennej serca, do wszczepiania podczas radykalnych operacji i przeszczepów wątroby, do chirurgicznego leczenia urazów i zmian naczyniowych zagrażających zgorzeli. Wskazań do protetyki naczyniowej jest więcej niż wystarczająco, najważniejsze jest to, że wszystkie są związane z wysokim ryzykiem śmierci.
STATKI PROBLEMICZNE
Jeśli mówimy o naczyniach włosowatych - małych naczyniach obwodowych, to nie trzeba ich przeszczepiać, takie naczynia można wyhodować w samym pacjencie. Aby to zrobić, wystarczy wstrzyknąć kolistą cząsteczkę DNA w dotknięty obszar, który zawiera ludzki gen VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor). Syntetyzowane z niej białko stymuluje również wzrost naczyń włosowatych. Ponieważ naczynia włosowate składają się z minimalnego zestawu komórek, nie ma problemów z niższością naczyń - mówi dr Roman Deev, redaktor naczelny czasopisma Cell Transplantology and Tissue Engineering.
Tętnice i żyły nie mają zasadniczych różnic w budowie, ale te pierwsze przenoszą krew z serca, a drugie - do serca. Naczynia układu mikrokrążenia (naczynia włosowate, żyłki, tętniczki itp.) Są „pomostem” pomiędzy żyłami i tętnicami. Struktura tętnic i żył jest najtrudniejsza. Składają się z kilkunastu typów komórek, z których każda jest reprezentowana przez kilka warstw. W zależności od budowy tętnic i żył dzieli się je na typy: elastyczne, pośrednie, mięśniowe. Typy naczyń różnią się grubością, składem tkanek, liczbą warstw komórek, właściwościami mechanicznymi i funkcjami. W hierarchii złożoności naczynia włosowate są na ostatnim etapie. Tworzą je tylko jedna warstwa spłaszczonych komórek - komórki śródbłonka.
„Uprawiać małe naczynia? Tak, nie ma problemu - kontynuuje Roman Deev. „Co więcej, istnieją dowody na to, że elementy mięśni gładkich i fibroblasty biorą udział w procesie tworzenia naczyń, który jest wyzwalany przez genom VEGF. Tak więc z czasem naczynia włosowate mogą przekształcić się w większe naczynia. Świadczą o tym pośrednio dane z badań klinicznych”. Jeśli naczynie większe niż kapilara będzie wymagało odbudowy nie w przyszłości, ale „tu i teraz”, to zadanie staje się znacznie bardziej skomplikowane. I tutaj nie można obejść się bez protetyki chirurgicznej.
W chirurgii naczyniowej lekarze stosują rodzime (autologiczne) naczynia pacjenta oraz protezy syntetyczne. Możesz więc zastąpić część dużego naczynia, takiego jak aorta, materiałami syntetycznymi. Według prezesa Rosyjskiego Towarzystwa Angiologów i Chirurgów Naczyniowych Anatolija Pokrowskiego protezy syntetyczne wytrzymują długi czas (do 30-40 lat), wytrzymują wysokie ciśnienie krwi i są połączone z procesami regeneracji otaczających je żywych tkanek. Najbardziej wrażliwymi i problematycznymi naczyniami są tętnice o małej średnicy (poniżej 6 mm). To z ich powodu rozwija się choroba wieńcowa i gangrena.
Film promocyjny:
Leki poprawiające krążenie krwi działają tylko przez kilka miesięcy. A protezy syntetyczne, odpowiednie do dużych naczyń, w ogóle nie nadają się do tętnic o małej średnicy: miejsce szwu (zespolenie) zostaje zarośnięte tkanką łączną, naczynia zostają zatkane i zaczyna się zakrzepica. Naczynia autologiczne, czyli pozyskane od samego pacjenta, są uznawane za „złoty standard” protez naczyniowych o małej średnicy. Żadnych cudów biotechnologicznych: chirurdzy po prostu wycinają żyły odpiszczelowe i zastępują je na przykład tętnicami wieńcowymi w sercu. W ten sposób wykonuje się nie tylko pomostowanie tętnic wieńcowych: na tej samej zasadzie chirurdzy zaopatrują naczynia w inne narządy i części ciała.
NAWÓZ STATKOWY
Gen VEGF jest już używany w badaniach i leczeniu niedokrwienia kończyn. Tym samym Federalna Instytucja Państwowa „Rosyjski Kompleks Badań Kardiologicznych i Produkcji Ministerstwa Zdrowia i Rozwoju Społecznego Federacji Rosyjskiej” otrzymała pozwolenie na badania kliniczne leku zawierającego ten gen. Inny prototyp oparty na genie VEGF165 został opracowany w Naukowym Centrum Chirurgii Sercowo-Naczyniowej im. A. N. Bakuleva oraz w Instytucie Biologii Genów Rosyjskiej Akademii Nauk. A produkt Instytutu Ludzkich Komórek Macierzystych przeszedł już badania kliniczne i otrzymał świadectwo rejestracji z Ministerstwa Zdrowia.
Rocznie w Rosji wykonuje się około 15 tysięcy operacji pomostowania tętnic wieńcowych. A ludzi potrzebujących jest kilkakrotnie więcej. Według lekarzy rosyjskich i zagranicznych u około jednej trzeciej pacjentów ich własnych naczyń nie można zastosować do protetyki. Niektórzy ludzie potrzebują zbyt wielu naczyń, więc ich własny nie wystarczy; w innych zmiany zwyrodnieniowe są zbyt duże, dlatego lekarze nie ośmielają się zmienić szydła na mydło.
„Są też pacjenci, u których nie można usunąć naczyń ze względu na cechy anatomiczne” - wyjaśnia Boris Sandomirsky, doktor nauk medycznych, kierownik Zakładu Kriomedycyny Doświadczalnej w Instytucie Problemów Kriobiologii i Kriomedycyny Narodowej Akademii Nauk Ukrainy.… - Kolejnym problemem jest ograniczona „trwałość” przeszczepów autologicznych: pracują w nowym miejscu od około pięciu lat. Okazuje się więc, że np. Przy wielokrotnym pomostowaniu tętnic wieńcowych naczynia mogą nie wystarczyć.
WADLIWE NACZYNIA ZE ŚWINI
Naukowcy z Instytutu Problemów Kriobiologii i Kriomedycyny Narodowej Akademii Nauk Ukrainy, pod kierownictwem Borysa Sandomirskiego, próbują wszczepiać ludziom naczynia świni. Chodzi o to, aby stworzyć ramy naczyń wieprzowych, które można wypełnić komórkami naczyniowymi, uzyskując w ten sposób pełnowartościowe protezy. Prawie jak Paolo Macchiarini, który tworzy rusztowania tchawicy i zapełnia je komórkami macierzystymi. Ale w bioreaktorze sandomierskim komórki nie są komórkami macierzystymi, ale naczyniowymi. „Są to dwu- lub trójwarstwowe struktury komórkowe wyhodowane in vitro na podstawie struktury naczyniowej” - wyjaśnia Boris Sandomirsky. „W pierwszym etapie nakładane są na nią warstwy mięśni gładkich ścian tętnic, następnie - komórki śródbłonka biorcy”.
Sandomirsky jest pewien: naturalne struktury ksenogeniczne bez komórek (pochodzące od zwierząt) są znacznie lepsze niż materiały syntetyczne; mają doskonałe właściwości mechaniczne iw organizmie biorcy są stopniowo przekształcane przez macierz zewnątrzkomórkową samego biorcy. Boris Sandomirsky otrzymał już świńskie naczynia, z których pozostały tylko struktury tkanki łącznej (w tych „rurkach” nie było warstwy mięśniowej ani śródbłonka).
BIOTECHNOLOGIA NACZYNIOWA
Biotechnolodzy od kilku lat próbują stworzyć analogi małych i średnich naczyń z wykorzystaniem tkanek dawcy lub samego pacjenta, technologii komórkowych i 30 drukarek. Na przykład biolodzy przyszywali zwierzętom szklane rurki, po usunięciu których pod skórą pozostawały zręby tkanki łącznej. Nadawały się do odbudowy łożyska naczyniowego, ale mimo to się nie usprawiedliwiały. „Na przykład kilka lat temu biolodzy stworzyli stereotyp w postaci endotelizowanych rurek wykonanych z polikwasów mlekowych” - mówi Roman Deev „World Details”. Gdy biodegradowalne rusztowanie rozpuściło się, pozostała hodowla wysianych na nim komórek naczyniowych - uzyskano naczynie krwionośne o małej średnicy. W 2011 roku badacze z Niemiec pod kierownictwem G nterTovara,kierownik projektu z Instytutu Inżynierii Międzyfazowej i Biotechnologii im. Fraunhofera zaproponował drukowanie naczyń na trójwymiarowej drukarce atramentowej z atramentem polimerowym. Zbiorniki z atramentem są nadal testowane. Naukowcy z Nowosybirska i Niemiec (Instytut Badawczy Kardiologii, Syberyjski Oddział Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych, Syberyjski Państwowy Uniwersytet Medyczny w Roszdrav i Uniwersytet w Rostocku) wypełniają rusztowanie uzyskane z naczyń krwionośnych komórkami macierzystymi. Oznacza to, że działają dokładnie tak jak Macchiarini, tylko że u podstawy nie jest tchawica, ale naczynie krwionośne - mniejsza i cieńsza pusta struktura. Biotechnolodzy również mają nieco inne podejście - do wypełnienia macierzy kolagenowej komórkami macierzystymi, a nie naczyniem „deckomórkowym”.zaproponowali drukowanie naczyń na trójwymiarowej drukarce atramentowej tuszem polimerowym. Zbiorniki z atramentem są nadal testowane. Naukowcy z Nowosybirska i Niemiec (Instytut Badawczy Kardiologii, Syberyjski Oddział Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych, Syberyjski Państwowy Uniwersytet Medyczny w Roszdrav i Uniwersytet w Rostocku) zasiedlają rusztowanie uzyskane z naczyń z komórkami macierzystymi. Oznacza to, że działają dokładnie tak jak Macchiarini, tylko że u podstawy nie jest tchawica, ale naczynie krwionośne - mniejsza i cieńsza pusta struktura. Biotechnolodzy również mają nieco inne podejście - do wypełnienia macierzy kolagenowej komórkami macierzystymi, a nie naczyniem „deckomórkowym”.zaproponowali drukowanie naczyń na trójwymiarowej drukarce atramentowej tuszem polimerowym. Zbiorniki z atramentem są nadal testowane. Naukowcy z Nowosybirska i Niemiec (Instytut Badawczy Kardiologii, Syberyjski Oddział Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych, Syberyjski Państwowy Uniwersytet Medyczny w Roszdrav i Uniwersytet w Rostocku) zasiedlają rusztowanie uzyskane z naczyń z komórkami macierzystymi. Oznacza to, że działają dokładnie tak jak Macchiarini, tylko że u podstawy nie jest tchawica, ale naczynie krwionośne - mniejsza i cieńsza pusta struktura. Biotechnolodzy również mają nieco inne podejście - do wypełnienia macierzy kolagenowej komórkami macierzystymi, a nie naczyniem „deckomórkowym”. Oznacza to, że działają dokładnie tak jak Macchiarini, tylko że u podstawy nie jest tchawica, ale naczynie krwionośne - mniejsza i cieńsza pusta struktura. Biotechnolodzy również mają nieco inne podejście - do wypełnienia macierzy kolagenowej komórkami macierzystymi, a nie naczyniem „deckomórkowym”. Oznacza to, że działają dokładnie tak jak Macchiarini, tylko że u podstawy nie jest tchawica, ale naczynie krwionośne - mniejsza i cieńsza pusta struktura. Biotechnolodzy również mają nieco inne podejście - do wypełnienia macierzy kolagenowej komórkami macierzystymi, a nie naczyniem „deckomórkowym”.
Testy idą pełną parą. „Planowaliśmy przetestować biokompatybilność powstałych rusztowań. Trzeba było również dowiedzieć się, czy rozwija się reakcja odrzucenia immunologicznego, czy tworzą się skrzepy krwi - mówi profesor Sandomirsky. „Okazało się, że nawet bioreaktory nie są potrzebne do protez naczyniowych: organizm zwierząt doświadczalnych sam buduje niezbędne warstwy komórkowe”. W ciągu roku naukowcy przeszczepili takie protezy, najpierw kilkanaście myszy, a następnie 15 dzikich królików. Nie bez strat, przyznają biolodzy: niektóre zwierzęta padły. „Musisz zrozumieć, że nasze eksperymenty przebiegają w najtrudniejszych warunkach” - kontynuuje Boris Sandomirsky. „Nie używamy żadnych antykoagulantów ani leków immunosupresyjnych”.
Oznacza to, że jeśli naczynia zapuściły korzenie, jest to na zawsze: skrzepy krwi nie powstają, przeszczepy nie są odrzucane przez układ odpornościowy. Widać dobry wynik: jeden z królików zaszedł w ciążę i urodził miesiąc po operacji. Podczas ciąży i porodu nie zaobserwowano żadnych patologii, króliki urodziły się zdrowe. I to po wymianie aorty brzusznej! Po co nam króliki i myszy, czytelnik zada pytanie? Kiedy te wszystkie badania staną się łatwiejsze dla człowieka? Boris Sandomirsky mówi to bardzo szybko: „Mamy porozumienie z naszymi kolegami z Izraela. Są gotowi do prowadzenia certyfikacji i badań klinicznych. Ten proces zajmie od półtora do dwóch lat”.
PRZEPIS NA PRZYGOTOWANIE RAMEK
W warunkach aseptycznych przez 30 minut. po uboju wyjąć naczynia ze świni. Wypłukać trzykrotnie solanką schłodzoną do 4 ° C z dodatkiem antybiotyków (100 IU / ml penicyliny, 100 mg / ml streptomycyny, 6 mg / ml flukonazolu). Umieścić tętnice w sterylnych kriostabilnych pojemnikach i umieścić je w oparach ciekłego azotu. W tym stanie naczynia mogą być przechowywane przez czas nieokreślony. W razie potrzeby wyjmij go z kriokontenera i podgrzej w łaźni wodnej o temperaturze 37 ° C. W ciągu 90 min. napromieniować po rozgrzaniu. Rusztowania można przeszczepić do organizmu zwierzęcego (ludzkiego) bez uprzedniego umieszczania ich w bioreaktorze: gdyby było rusztowanie, komórki rosłyby samodzielnie.
Profesor nie ma prawie żadnych wątpliwości, że naczynia wieprzowe będą odpowiednie dla ludzi. W końcu zastawki serca świni są przeszczepiane ludziom (w tym w Moskwie). A po próbach klinicznych lub równolegle z nimi Boris Sandomirsky planuje stworzyć bank świńskich naczyń: „Ten projekt będzie komercyjnie opłacalny: jedna proteza naczyniowa będzie kosztować około 10-30 tysięcy euro”. Zapotrzebowanie na statki szacuje się na dziesiątki tysięcy rocznie. Bez nich ludzie umierają lub stają się niepełnosprawni. Więc transplantolodzy mają dla kogo pracować.