Ученые вырастили «живой пластырь» для восстановления сердца после инфаркта
Британские ученые смогли создать «живой пластырь», который помогает сердцу восстановиться после пережитого инфаркта. Его выращивают из собственных мышечных клеток пациента, благодаря чему он хорошо приживается и стимулирует регенерацию погибших вследствие сердечного приступа клеток миокарда. Технология уже прошла успешные испытания на кроликах, и сейчас разработчики готовятся испытать ее на людях.
Если инновационный «пластырь» докажет свою безопасность и эффективность в восстановлении сердечной мышцы, можно будет говорить и настоящем прорыве в области регенеративной медицины и лечении хронической сердечной недостаточности.
Свое изобретение ученые представили неделю назад на ежегодной конференции Британского кардиологического общества, состоявшейся в Манчестере.
По данным Всемирной организации здравоохранения, сердечно-сосудистые заболевания являются главной причиной смерти в мире: каждый год они уносят свыше десяти миллионов жизней. Большинство людей умирают в результате сердечного приступа или его последствий. Сердечный приступ, он же инфаркт миокарда, чаще всего происходит из-за закупорки атеросклеротическими бляшками коронарных артерий, которые несут обогащенную кислородом и питательными веществами кровь к мышечной стенке сердца.
Испытывая кислородное голодание, ткани миокарда частично отмирают – некроз развивается в течение 20–40 минут после начала приступа. В результате сердцу становится тяжелее выполнять свои функции, оно утрачивает способность перекачивать кровь в нужном объеме, что в итоге приводит к развитию сердечной недостаточности. Это угрожающее жизни состояние, при котором страдает не только сердце, но и другие жизненно важные органы и системы, включая легкие, печень, почки и нервную систему.
Появляется одышка, сердцебиение учащается, возникает беспричинный кашель, из-за задержки жидкости в организме тело отекает. Человек быстрее устает, ему становится трудно выполнять даже элементарные повседневные задачи, такие как самостоятельно одеться, помыть посуду, сходить в магазин за продуктами, подняться по лестнице и т.д.
Заклеить повреждение миокарда
Британские ученые придумали, как помочь людям быстрее восстановиться после инфаркта миокарда и снизить риск развития у них сердечной недостаточности. Они разработали технологию, которая позволяет в лабораторных условиях выращивать своеобразную «заплатку» для поврежденного участка сердечной мышцы из собственных клеток пациента. Она подразумевает использование особого типа мышечных клеток, обладающих способностью дифференцироваться в любой вид клеток.
В данном случае ученые перепрограммировали их на преобразование в клетки-предшественники сердечной мышцы. Именно из них вырастили «живой пластырь» – гибкий мышечный лоскут размером три на два сантиметра. Одна или несколько таких «заплаток» помещаются на участок миокарда, поврежденный в результате острого кислородного голодания. Они физически поддерживают пострадавшую сердечную мышцу, помогая ей перекачивать кровь, предотвращая таким образом утрату насосной функции органа. Кроме того, они выделяют природные химические вещества, которые стимулируют клетки сердца к регенерации.
Идея использования мышечных клеток для восстановления поврежденных фрагментов миокарда не нова, отмечают ученые. Однако предыдущие попытки заканчивались провалом из-за того, что клетки вводили непосредственно в мышечную стенку сердца. Без какой-либо фиксации они быстро выводились из сердца, так и не успевая стимулировать регенеративный процесс в пораженной мышце. Успех новой технологии заключается как раз в том, что она надежно фиксирует восстанавливающий материал в нужных участках.
Иными словами, ученые создают микроаналог сердечной мышцы, который уже через три дня начинает самопроизвольно биться, подобно работающему миокарду, а в течение месяца трансформируется в зрелую сердечную ткань. После этого его имплантируют на поврежденный участок, чтобы помочь сердцу восстановить утраченные клетки и сохранить его сократительную функцию.
Внедрение в клиническую практику
Авторы технологии уже опробовали ее на кроликах и получили вдохновляющие результаты. Испытания на животных продемонстрировали, что «живая заплатка» успешно поддерживает работу сердца после приступа и способствует более быстрому и эффективному восстановлению отмерших тканей.
В частности, было установлено, что в течение четырех недель после имплантации левый желудочек сердца, который перекачивает обогащенную кислородом кровь из левого предсердия в аорту, восстанавливает свои функции. Причем без побочных эффектов в виде нерегулярных сердечных сокращений, которые часто проявляются при использовании других методов введения стволовых клеток. Ученые также выяснили, что после вживления «пластырь» прорастал кровеносными сосудами сердца, которые подпитывали его, способствуя скорейшей интеграции с живыми тканями.
В своей речи представитель Британского Кардиологического Сообщества, которое и занималось проведением исследования, отмечает: «Мы надеемся, что наступит день, когда наш «живой пластырь» будет включен в стандартную схему лечения людей, перенесших сердечный приступ, – говорит один из авторов революционной технологии. – Мы также ожидаем, что его станут использовать в качестве терапии людей с сердечной недостаточностью, лекарства от которой сегодня не существует, – чтобы облегчить их состояние и улучшить качество жизни».
