№ 5

Март/2023

Russian Traveler 01/2023

Новый биоматериал эффективно лечит последствия сердечного приступа у животных

Фото: University of California

Люди могут быть следующими в испытаниях чудодейственного гидрогеля.

Новый биоматериал, созданный в лаборатории Калифорнийского университета в Сан-Диего, можно вводить через вены для заживления тканей после сердечного приступа.

Сердечные приступы травмируют сердечную мышечную ткань, оставляя рубцы на сердце и нанося необратимые повреждения уже через шесть часов. Повреждение мешает сердцу нормально функционировать. Если бы существовал способ начать заживление поврежденной ткани вскоре после сердечного приступа, врачи могли бы предотвратить образование рубцовой ткани.

«В идеальном мире вы лечите пациента сразу же, как только у него случился сердечный приступ, чтобы попытаться спасти часть ткани и способствовать регенерации», – Карен Кристман, ведущий автор исследования.

Стремление к идеалу вдохновило Кристман вместе с командой исследователей на разработку нового биоматериала. У грызунов и свиней он восстанавливает поврежденные ткани и уменьшает воспаление сразу после приступа.

Ранее исследователи обнаружили, что стволовые клетки, полученные из жировых отложений, можно использовать для лечения костей, мышц и сердца. Кристман работала с внеклеточным матриксом, решеткой белков, которые обеспечивают структурную поддержку клеток сердечной мышечной ткани. Как и стволовые клетки, они обладают регенеративными способностями, но стоят намного дешевле.

В 2009 году команда Кристман изготовила гидрогель, используя частицы этой матрицы. Испытания на крысах, а затем и на людях показали, что материал связывается с поврежденными участками и способствует восстановлению и росту клеток. Однако из-за относительно крупных частиц гидрогеля его можно было доставить к сердцу только с помощью укола.

«Укол иглой в сердце может вызвать аритмию. Чтобы использовать это лечение, врачам нужно будет подождать несколько недель, пока сердце не станет более стабильным и вероятность этих нерегулярных сердечных сокращений не уменьшится. И это слишком поздно, чтобы предотвратить рубцевание», – Карен Кристман.

Ученые взяли ранее созданный гидрогель и отсеяли более крупные частицы с помощью центрифуги, чтобы остались только наночастицы. Затем к смеси была добавлена вода. Это помогло создать материал достаточно тонкий, чтобы доставить его в кровеносные сосуды сердца внутривенно.

Основываясь на размере наночастиц, команда ожидала, что смесь «проскользнет через любые щели» в кровеносных сосудах сердца, вызванные сердечным приступом, и прилипнет к окружающей ткани. Оказавшись там, гидрогель создаст защитный барьер, пока сердце заживает.

Эксперименты на животных показали, что материал внеклеточного матрикса связывается с негерметичными сосудами, в первую очередь предотвращая перемещение некоторых воспалительных клеток в ткань сердца. Материал уменьшил воспаление в сердце и стимулировал процесс заживления, стимулируя рост клеток.

Для подготовки биоматериала к клиническим испытаниям потребуются дальнейшие исследования безопасности. Первое испытание на людях, скорее всего, будет посвящено восстановлению сердечной ткани после сердечного приступа. Еще одним реальным применением биоматериала может быть лечение негерметичных кровеносных сосудов в других труднодоступных органах, в том числе в головном мозге после травматического повреждения.