Многие дети с врожденными пороками сердца должны подвергаться нескольким операциям по протезированию, ведь с ростом ребенка растут и его сердце и сосуды. Сейчас врачи проводят испытания искусственных сосудов, с помощью которых они рассчитывают в будущем обходиться всего одной операцией. Пока новый метод был успешно испытан на ягнятах.
Группа под руководством Роберта Транкилло (Robert Tranquillo) из Университета Миннесоты создала искусственные артерии, способные расти внутри организма. Они изготовлены из гелей, содержащих живые клетки – фибробласты. Эти клетки синтезируют внеклеточный матрикс, структуру, которая поддерживает клетки, подобно раме. Из белков, продуцируемых фибробластами, возникают важные для образования матрикса коллаген и эластин. В специальном «биореакторе» гель с фибробластами выращивается обернутым вокруг маленьких стержней, чтобы сформировать стенки будущих кровеносных сосудов. Перед пересадкой все живые клетки, способные вызвать иммунную реакцию в организме, из геля вымываются. Когда искусственный сосуд имплантирован пациенту, построенный фибробластами матрикс заселяют местные клетки и продолжают работу, поэтому сосуд способен расти.
В эксперименте такими искусственными сосудами заменили участки легочной артерии длиной от 2 до 24 миллиметров у трех ягнят. В течение 50 недель при помощи ультразвукового исследования ученые следили за развитием имплантированных участков и обнаружили, что они растут подобно настоящим кровеносным сосудам. Позже, исследовав их под микроскопом, авторы работы обнаружили, что в сосудах появились клетки гладкой мышечной ткани и эластин, обеспечивающий способность кровеносного сосуда сживаться и расширяться.
По словам Транкилло, методика пока еще не готова для испытаний на человеке. Но ученые будут обсуждать результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, с кардиологами и специалистами в Управление по контролю пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA), чтобы решить, какая дальнейшая работа необходима, чтобы перейти к клиническим испытаниям таких искусственных сосудов в организме человека. Команда ученых также отдельно работает над созданием более сложных кровеносных сосудов, включающих в себя клапаны.
