Ілюстрація будови судинного імплатантах
Штучні кровоносні судини, які здатні розчиняти тромби, створені російськими вченими. Вони розповіли відділу науки «Газети.Ru» про те, як саме працюють судини, що робити, коли в них закінчуються ліки, а також для чого ще можливо застосувати цей винахід.
Тромб - це згусток крові, що утворюється в кровоносній судині або порожнини серця. Як не дивно, здатність організму формувати тромби є важливим способом боротьби з ушкодженнями: якщо виникають «витоку» крові через пошкодження стінок посудини, організм починає активно виробляти спеціальні речовини - тромбоцити і фібрин, - які допомагають тромбу сформуватися і «заткнути» отвір в посудині.
Однак тромби можуть утворюватися і без подібного благородного приводу, внаслідок численних захворювань. Однією з найбільш частих причин цього є атеросклероз - хронічне захворювання артерій через порушення обміну білків і жирів.
Тромби можуть формуватися і в результаті хірургічного втручання. Дуже часто при проведенні операцій, пов'язаних з лікуванням серцево-судинних захворювань, лікарі змушені замінювати пошкоджені судини пацієнта на штучні, призначені для відновлення потоку крові на пошкодженій ділянці. Незважаючи на гадану ефективність такого способу лікування, він має серйозний недолік: штучні судини набагато сильніше «справжніх» схильні до утворення тромбів. Саме тому пацієнти змушені все життя приймати перешкоджають цьому лікарські препарати, а іноді цього недостатньо і потрібно додаткове хірургічне втручання.
Намагаючись знайти рішення цієї проблеми, вчені розробили штучні судини, так звані імплантати останнього покоління, в які вже «вбудована» здатність виділяти в кров лікарські препарати для запобігання утворенню тромбів.
Однак термін їх служби обмежений, тому що через певний час ліки просто-напросто закінчується.
Група російських вчених під керівництвом Юлії Чапуриной і Володимира Виноградова з Санкт-Петербурзького національного дослідницького університету інформаційних технологій, механіки і оптики (ИТМО) створила унікальні штучні судини, які здатні розріджувати тромби відразу ж після того, як вони зроблять спробу утворитися в посудині. Принцип дії винаходу полягає в наступному: на внутрішню поверхню імплантату нанесена плівка з оксиду алюмінію і молекул ферменту, який н
е дозволяє тромбам формуватися. Ознайомитися зі статтею дослідницької групи можна в The Journal of Medicinal Chemistry.
«Щоб протестувати роботу нашого імплантату, ми штучно виростили в ньому тромб, створивши його на основі плазми крові і тромбіну, - говорить Юлія Чапуріна. - Результати експерименту показали, що через деякий час тромб починає розріджувати по краях і витікати з трубки імплантату.
Насправді наше покриття буде руйнувати тромби вже на стадії зародження, постійно забезпечуючи безперешкодне проходження крові в посудині ».
- Пане Володимире, давайте спочатку трохи поговоримо про тих імплантатах останнього покоління, що застосовуються зараз. Скажіть, будь ласка, що відбувається після того, як в штучному посудині закінчується запас ліків?
- Прийнято вважати, що за той час, поки є лікарський з'єднання, імплантат може повністю обрости людської тканиною і стати «своїм». Проте це відбувається далеко не завжди. Згідно зі статистикою, в 30% випадків відбувається повторне запалення і тромбоз з іноді дуже сумними наслідками. Щоб цього уникнути, приймаються антикоагулянти (речовини, що перешкоджають згортанню крові. - «Газета.Ru»), але перспектива ставати залежним від них на все життя навряд чи когось обрадує.
Незважаючи на очевидні недоліки, на Заході такого роду імплантати вважаються найбільш досконалими, але у нас в країні навіть такого роду «інновації» практично не використовуються, так як це занадто дорого.
- В такому разі як саме діють створені вами штучні судини? Мають вони необмеженим терміном служб
и?
- Відмінність нашого покриття полягає в його універсальності. З одного боку, тромболитический фермент (речовина, що розчиняє тромб. - «Газета.Ru»), який ми використовували, повністю укладено в плівку і не вивільняється. З іншого боку, він залишається активним і доступним для інших молекулярних об'єктів, що знаходяться в крові. Виходить, що наша система заснована на затримання лікарського препарату усередині захисної оболонки, що робить термін служби судини практично необмеженим.
- Коли ж стане можливим застосовувати ваш винахід на практиці при проведенні хірургічних операцій?
- Такого роду дослідження часто тягнуться кілька десятиліть до моменту комерціалізації. Ніде правди діти, що ми вже обговорюємо продовження проекту з інвесторами, оскільки клінічні експерименти - це надзвичайно витратний захід. Після виходу роботи до нас часто стали звертатися і зарубіжні партнери, але поки все знаходиться на стадії обговорень.
- А чи можна застосувати вашу розробку для, скажімо так, «модифікації» судин людського організму?
- Тромби, як правило, виникають не на порожньому місці. Найбільш поширеною причиною тромбозу «реальних» судин є атеросклероз, і саме з ним і треба боротися. Від нього ліки, на жаль, поки не придумали, лише хірургічні втручання. В якості мети на середньострокову перспективу ми ставимо перед собою і боротьбу з таким поширеним захворюванням, але говорити про це поки рано.
- В такому разі, може бути, винахід стане можливим використовувати для вдосконалення інших імплантатів?
- Звичайно. Наш підхід носить концептуальний характер, його можна застосовувати не тільки для створення штучних кровоносних судин, але і для імплантатів будь-якого типу, необхідно просто підібрати правильний препарат.
Наприклад, після установки штучних сечоводів в них можуть почати рости кристали урeази, і лікарі не знають, що з ними робити. Тут можна застосувати спеціальну вистилання препаратами, розсмоктуючими урeазу. Підхід можна також використовувати при операціях на нирках, печінці, але це плани на майбутнє.