Поиск Кабинет

Тканевая инженерия в сосудистой хирургии.

Гены & Клетки: Том IX, №4, 2014 год, стр.: 44-49

 

Авторы

Попов Г.И., Вавилов В.Н.

ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В ФОРМАТЕ PDF ВАМ НЕОБХОДИМО АВТОРИЗОВАТЬСЯ, ЛИБО ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

Тканевая инженерия – это комплексная биомедицинская и технологическая система знаний, позволяющая конструировать и исследовать искусственные ткани и органы. Распространенность сосудистых заболеваний и необходимость создания новых материалов для проведения операций на сосудах привели к большому количеству исследований, конечной целью которых является создание искусственной артерии или вены. Настоящий обзор литературы посвящен известным методам создания искусственного сосуда, некоторые из которых уже сегодня нашли применение в клинике.

Введение

Сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смертности и инвалидизации населения во всем мире. Более миллиона смертей в России в 2011 г. произошло вследствие одной из болезней системы кровообращения (БСК) [1].

В Соединенных Штатах Америки заболеваниями сердечно-сосудистой системы страдают 83,6 млн человек, а смертность от этих болезней составляет 54,6% от всех причин смерти. Таким образом, за сутки от БСК в США погибает более 2150 жителей или 1 человек каждые 40 с. Смертность при этой патологии выше, чем при онкологических и хронических легочных заболеваниях [2].

Значительную роль в лечении пациентов с БСК занимают оперативные вмешательства, нацеленные на замещение или шунтирование пораженных сосудов. Число таких операций огромно [2]. Если же прибавить больных, нуждающихся в гемодиализе изза хронической почечной недостаточности [3], становится понятным, что потребность в «сосудистом» материале чрезвычайно высока.

В настоящее время в клинике используют аутогенные артерии, вены, консервированные алло-, ксенососуды или синтетические протезы. Но ни те, ни другие не удовлетворяют в полной мере требованиям современной сердечно-сосудистой хирургии, особенно, если дело касается реконструкции сосуда диаметром 4–6 мм и менее. Отсюда возникает необходимость создания тканеинженерного сосудистого трансплантата (ТИСТ), т.е. искусственного сосуда, полученного методами тканевой инженерии; сосуда, который имитировал бы структуру (трехслойное строение – интима, медия, адвентиция) и функцию естественной артерии или вены и был бы чувствителен к нейрогуморальному воздействию со стороны организма реципиента.

Вновь созданная «артерия» должна отвечать следующим характеристикам: быть устойчивой к инфекции, биосовместимой (не вызывать воспаление, быть не токсичной, не канцерогенной, не иммуногенной) и биостабильной; быть герметичной и тромборезистентной, но с адекватной пористостью для успешного приживления. Внутреннюю поверхность искусственного сосуда должен покрывать эндотелий. Сосуд должен иметь оптимальные биомеханические свойства: растяжимость, прочность на излом, разрыв (сила на разрыв > 1700 мм рт. ст.) и при фиксации швами (наложенные швы не должны прорезываться), выдерживать значительные перепады внутреннего давления, не формировать перегибы, находясь в организме реципиента, и сохранять передачу осевых и радиальных пульсаций. В идеальном варианте, созданная артерия должна обладать вазоактивными физиологическими свойствами, включая способность к сужению и дилатации в ответ на нервные или химические стимулы. Изготовление сосуда должно быть экономически целесообразным, быстрым и масштабируемым, а также с сохранением возможности вариировать параметры изделия (диаметр, длина и т.д.) для решения любых клинических задач [4].

Послойный метод создания сосудов

Этот метод был предложен в 1998 г. N. L’Heureux с соавт. [5]. Исследователи использовали фибробласты человека, выделенные из биоптатов кожи, эндотелиальные и гладкомышечные клетки, полученные из пупочной вены. Фибробласты и гладкомышечные клетки культивировали в условиях, стимулирующих продукцию хорошо организованного внеклеточного матрикса. Через 30 сут. оба типа клеток образовывали «листки», которыми одним за другим оборачивали стержень из нержавеющей стали с тефлоновым покрытием, формируя многослойную трубку. Созданный материал, после наслаивания на него «листков» из гладкомышечных клеток для образования медии, помещали в специальный биореактор. В течение недели происходило соединение всех слоев. Для формирования адвентиции полученную конструкцию снаружи оборачивали «листками» из фибробластов. Этап созревания в биореакторе длился 8 нед., после чего материал снимали со стержня и внутренний слой населяли эндотелиальными клетками. В итоге получалась трубка, состоящая из адвентиции, медии, бесклеточной внутренней мембраны и эндотелиального слоя. Время создания такого ТИСТ составило 3 мес., сосуд имел прочность на разрыв 2000 мм рт. ст., что превышает данный показатель у большой подкожной вены (БПВ) (1680 мм рт. ст.).

Первые эксперименты показали выполнимость использования таких графтов с точки зрения их биомеханических свойств, а невысокий уровень проходимости объясняли отсутствием эндотелиальной выстилки. В дальнейшем авторы доказали, что возможно создание человеческих ТИСТ с супрафизиологической прочностью без использования химической модификации, фиксации, синтетических каркасов или экзогенных биоматериалов [6, 7].

После ряда специальных работ в 2006 г. авторы сообщили о результатах клинического исследования искусственных сосудов, полученных данным методом [8]. У десяти пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности, находящихся на гемодиализе, была проведена оценка аутогенных ТИСТ, созданных по методике послойной тканевой инженерии. Время, затраченное на получение графтов, составило от 6 до 9 мес. Оценивали механические свойства трансплантатов в первый безопасный период исследования (3 мес.) и их эффективность в качестве артериовенозного шунта при проведении гемодиализа.

Сосуды оказались эффективны в качестве артериовенозных шунтов, их проходимость оставалась на уровне 78% через 1 мес., 60% через 3 и 6 мес. после имплантации. Серьезные осложнения развились у трех пациентов: у одного тромбоз на 12 сут., у другого – образование аневризмы на 3 сут. В основе этих осложнений лежал острый иммунный ответ, верифицированный гистологическим исследованием. У третьего пациента произошло расслоение стенки графта, приведшее к его аневризматическому расширению [9, 10].

В аналогичной работе доказана возможность получения ТИСТ по этой же методике, но с использованием мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток [11].

Оценивая послойный метод получения ТИСТ в соответствии с требованиями к «идеальному искусственному сосуду», следует отметить, что на данный момент невозможно с уверенностью говорить о полной биосовместимости полученных графтов. У двух пациентов причиной выхода из строя АВ-шунта явился сильный иммунный ответ. Так как использовались только аутогенные клетки такой эффект мог быть связан с применением фетальной бычьей сыворотки в ходе культивирования и инкубации в биореакторе. В этой связи, использование только аутогенного материала, включая сыворотки, трехслойное строение полученного сосуда, столь схожее с естественным, наличие эндотелиальной выстилки и vasa vasorum могут стать залогом получения в дальнейшем полностью биосовместимого графта. Преимуществом такого изделия является то, что оно представляет собой биологически активную и самообновляющуюся структуру, которая под воздействием организма реципиента может подвергаться ремоделированию. Однако развитие в некоторых случаях острого иммунного ответа, длительность процесса изготовления, сопоставимая со сроками функционирования графта, лимитируют дальнейшее внедрение метода в клиническую практику, хотя исследования в данном направлении активны [12, 13].

Децеллюляризированные сосудистые трансплантаты

Названная методика предполагает использование в качестве матрикса децеллюляризированных аллоили ксеногенных сосудов, на которых культивируют клетки, необходимые для создания «полноценных» графтов.

Выделяют физические и химические способы децеллюляризации. К первым относят замораживание, механическое раздавливание клеток, механическое перемешивание, разрушение клеток ультразвуком. Ко вторым – обработку сосуда ионными, неионными или цвиттерионными детергентами, гипотоническими и гипертоническими растворами, хелатирующими агентами и некоторыми ферментами (трипсин, эндо- или экзонуклеазы) [14].

С помощью различных вариантов химической децеллюляризации внутренней грудной артерии [15], БПВ [16] и артерии пуповины человека [17] удалось получить сосуд, обладающий необходимыми механическими свойствами, что было подтверждено в опытах in vitro. Следует особо выделить достоинства БПВ – достаточные длина и диаметр, тонкие стенки, которые легко децеллюляризируются и позволяют мигрировать аутогенным клеткам реципиента на всю глубину стенки, простота забора и предотвращение значительных иммуногенных осложнений, которые могут наблюдаются при использовании ксенографтов.

Существует мнение, что можно применять децеллюляризированные графты без предварительного заселения их клетками [18]. Ключевым моментом при удалении клеток в этом случае является сохранение белков внутренней поверхности сосуда, которые в условиях кровотока будут способствовать реэндотелизации.

Результаты клинических исследований ТИСТ, полученных с помощью этой методики, обнадеживают. E. Chemla с соавт. (2009) использовали децеллюляризированный бычий мочеточник у 29 пациентов в качестве АВ-шунта [19]. Уровень проходимости этих графтов через год после имплантации составил 57%, что немного меньше по сравнению с использованными в этом исследовании протезами из политетрафторэтилена (ПТФЭ) (68%) [19]. Об успешном применении децеллюляризированной подвздошной вены, покрытой эндотелиальными и гладкомышечными клетками, в качестве графта при мезопортальном шунтировании у 10-летней девочки с окклюзией портальной вены сообщили M. Olausson с соавт. (2012) [20]. Важно отметить, что такой подход в лечении детей не требует назначения на длительный срок иммунносуперссивной терапии.

Децеллюляризация алло- или ксенососудов направлена на удаление клеточных антигенных компонентов в их стенке, но в процессе обработки могут пострадать элементы внеклеточного матрикса, что приведет к потере его целостности и дегенеративному разрушению конструкции трансплантата. К недостаткам децеллюляризированных биоматериалов также относят невозможность изменять содержание внеклеточного матрикса и его архитектонику, риск передачи вируса от животных, невозможность в полной мере моделировать размеры получаемых графтов.

ТИСТ из грануляционной ткани

Метод основан на работах С. Sparks (1969, 1972, 1973) [21–23], который предложил имплантировать под мышечную ткань специальные матрицы из перфорированной полой трубки со стальным полированным стержнем внутри, на который помещали протез из дакрона. Последний прорастал соединительной тканью и был использован для артериальных реконструкций. К сожалению, оказалось, что такие графты имеют очень низкий уровень проходимости [24, 25], и от этой методики отказались.

Однако эти работы стали основой для развития одного из направлений тканевой инженерии сосудов, в котором используют организм в качестве биореактора. В основе подхода лежит использование реакции организма на инородное тело. Помещенное в брюшную или плевральную полости, подкожно или в подмышечное пространство оно инкапсулируется за счет активной синтетической активности клеток фибробластического клеточного дифферона, включая миофибробласты, источником которых являются периваскулоциты и клетки костного мозга [26, 27]. Трубчатое инородное тело в брюшной или плевральной полости покрывает снаружи еще и сплошной слой мезотелиальных клеток. Последние образуются из перитонеальной или плевральной выстилки и обладают антитромбогенными свойствами, близкими к эндотелию [28]. Полученная конструкция в итоге напоминает вывернутую наизнанку стенку кровеносного сосуда.

В 1999 г. одними из первых J. Campbell с соавт. имплантировали в брюшную полость крыс и кроликов силастиковые трубки различной длины и диаметра [29]. Через две недели они были покрыты капсулой, состоящей из описанных слоев. Капсулы были сняты со штифтов и вывернуты так, что наружный слой стал внутренним, а полученные трубки морфологически напоминали естественные сосуды: внутренняя оболочка представлена монослоем мезотелия, средняя выполнена миофибробластами, коллагеновыми и эластическими волокнами, наружная – коллагеновый матрикс. Полученные аутогенные графты, вшитые конец-в-конец в брюшную аорту крыс и каротидные артерии кроликов, в 70% оставались проходимыми в течение 4 мес. Толщина стенки аутопротеза после первого месяца пребывания в сосудистой позиции увеличилась с 0,18 мм (pretransplant) до 0,25 мм и в дальнейшем не менялась. Через 6 нед. созданные ТИСТ реагировали на хлорид калия, ацетилхолин и фенилэфрин сокращением или дилатацией. В среднем только 50% имплантированных силастиковых трубок оставались свободно расположенными в брюшной полости, без образования спаек.

В следующей работе авторы помещали силастиковые трубки длиной до 250 мм и 1–7 мм в диаметре на 3 нед. в брюшную и плевральную полости собак [30]. Полученные капсулы снимали со стержней, но не выворачивали, и вшивали в бедренные артерии животных, в чьих перитонеальных или плевральных полостях они были префабрицированы. Проводили антиагрегантную терапию.

Всего в бедренные артерии собак было вшито 11 аутографтов: 6 без сетки, 1 с небиодеградируемой сеткой из пролена и 4 с биодеградируемой сеткой из Dexon. Укрепление графтов снаружи сетками из различных полимеров применялось с целью улучшения их механических свойств. Пять графтов без сетки и три с сеткой из Dexon оставались проходимыми в течение 3–6,5 мес. наблюдения (суммарная проходимость 72%). В итоге по данным гистологического и иммуногистохимического исследований было показано, что полученные ТИСТ имели строение, очень схожее с естественным сосудом – интима была представлена эндотелиоподобными клетками, в медии находились циркулярно расположенные гладкомышечные клетки. При изучении механических свойств было установлено, что полученные аутографты имели большую прочность, чем сонные или бедренные артерии оперированных животных. Интересно, что ТИСТ были успешно выращены как в брюшной, так и в плевральной полостях. Это может быть использовано в будущем для коронарного шунтирования, так как аутопротез удобно создавать «на месте».

К настоящему времени показано получение ТИСТ, морфологически близких естественному сосуду и имеющих довольно высокий уровень проходимости, из грануляционной ткани в брюшной и плевральной полостях 5 видов животных (мышь, крыса, кролик, собака, овца). Аутогенность полученных графтов обеспечивает их биосовместимость. Возможность моделировать диаметр и длину стержней позволяет создавать аутографты с различными характеристиками. Процедуру получения изделий можно повторить несколько раз или, если необходимо, одновременно поместить в брюшную полость несколько стержней, и таким образом изготовить аутографт длиной до одного метра. Эти «артерии» могут стать матриксами для биологически активных веществ, включая геннотерапевтические конструкции (например, доставка за счет аденовирусного вектора антитромботического гена) [31]. Для производства таких ТИСТ не нужны специальные лаборатории со сложным оборудованием и не требуются клеточные технологии. «Выращивание» сосуда относительно дешево и занимает мало времени.

Однако у метода есть и недостатки: инвазивность, возможность образования сращений в брюшной или плевральной полостях, ограниченность длины графта размерами зоны для префабрикации. Идут поиски оптимального полимера для штифта, не ясно, следует ли покрывать внутреннюю поверхность исследуемых графтов эндотелиальными клетками. И, может быть, самое главное состоит в том, что исследователи, уже в течение многих лет работающие с названной методикой создания ТИСТ, до сих пор не могут получить стабильный и надежный образец графта, который можно было бы предложить для клинических исследований.

Методика использования трубчатых полимерных матриц

Другим вариантом получения ТИСТ является технология, при которой используют биодеградируемые полимерные матрицы. Создание сосуда в этом случае состоит из трех этапов.

Сначала необходимо получить полимерный каркас с определенными механическими, физическими и химическими свойствами. Далее подготавливают клетки, которые под влиянием биологических стимуляторов (факторы роста, цитокины, хемокины) и механических воздействий (пульсирующий поток, растяжение) в биореакторе пролиферируют и подвергаются дифференцировке на матриксе. На завершающем этапе, уже после введения полученного ТИСТ in vivo в качестве сосудистого графта, происходит ремоделирование, деградация полимера и интеграция «сосуда» с окружающими тканями и организмом реципиента. В конечном итоге, каркас заменяется внеклеточным матриксом, который синтезируют клетки, образуя новый сосуд. Безупречный матрикс должен создавать подходящую среду для развития тканей, благоприятствовать внедрению, росту и дифференцировке клеток, интеграции с тканями реципиента. Продукты распада матрицы должны быть нетоксичными и неиммуногенными, а скорость разрушения матрикса должна соответствовать скорости образования основных элементов сосудистой стенки.

Сегодня можно выделить три основных направления в поисках идеального матрикса: первое основано на применении нативных белков человека, второе – синтетических биополимеров, третье – на совместном применении того и другого.

Пионерами использования белков стали C. Weinberg и E. Bell , которые в 1986 г. получили искусственный сосуд без применения синтетических материалов [32]. Они изготовили трубку, средний слой которой состоял из гидрогеля коллагена и бычьих гладкомышечных клеток, наружный из фибробластов и коллагена, внутренняя поверхность была засеяна эндотелиальными клетками. Для укрепления «сосуда» авторы использовали сетку из полиэтилентерефталата, что не улучшило механические свойства конструкции и не позволило применить ее в качестве сосудистого графта.

В работах T. Matsuda с соавт. (1995) были получены ТИСТ с использованием гидрогеля из коллагена, которые были вшиты в vena cava posterior кроликов и собак с удовлетворительными результатами, однако и в этих работах исследователям пришлось прибегнуть к применению синтетического материала дакрона [33]. D. Swartz с соавт. (2005) имплантировали графты, полученные на основе гидрогеля из фибрина, в наружную югулярную вену ягнят, в двух экспериментах развилась дилатация графтов [34]. В работе B. Tschoeke с соавт. (2009) описано получение графтов из фибринового гидрогеля, биодеградируемого полимера (полилактид), гладкомышечных клеток, фибробластов и эндотелиальных клеток овцы [35]. Прочность на разрыв составила в среднем 466 мм рт. ст., что в три раза меньше прочности естественной сонной артерии овцы. Графты были успешно вшиты в каротидные артерии этих животных, однако через 6 мес. ремоделирование графта не было завершено, так как в его структуре присутствовал полимер и концентрация коллагена составила только 40% от его содержания в нативной артерии [36].

В ряде работ удалось получить ТИСТ с использованием гидрогеля из фибрина и гладкомышечных клеток крыс с внутренним диаметром 3 мм. После 6 нед. культивирования их прочность на разрыв составила 1122 мм рт. ст. [37]. В другом исследовании фибробласты кожи человека культивировали в биореакторе, имитирующем пульсирующий ток крови, и в результате были получены графты, прочность которых на разрыв составила 1600 мм рт. ст., что сопоставимо с прочностью вен человека, однако прочность удержания швов у данных графтов была недостаточной [38].

Методика использования гидрогелей различных нативных протеинов и их комбинаций привлекательна тем, что позволяет получить конструкцию из необходимых естественных компонентов сосудистой стенки без инородных синтетических материалов. Она дает возможность заселить носители клетками на этапе создания матрикса, что должно привести к интеграции клеток и их взаимодействию с внеклеточным матриксом, посредством чего можно влиять на дальнейшую дифференцировку клеток и ремоделирование всей конструкции. Однако, как уже сказано, получить изделия с адекватными механическими свойствами пока не удается.

Другим направлением в рамках описываемой методики является использование матриксов из биодеградирующих полимеров. В сравнении с естественными протеинами, создание синтетических полимеров проще и дешевле. Модифицируя структуру, состав и способ получения, можно изменять скорость деградации, биосовместимость, эластичность и другие параметры полимера. Для синтеза каркаса ТИСТ испытаны многие материалы и среди них такие, как полилактид (PLLA) [39], сополимер молочной и гликолевой кислот (D, L-lactic-co-glycolic acid) (PLGA) [40], полигидроксибутират (P4HB) [41], сополимер полигликолевой кислоты и полигидроксиалканоата (PHA) [42], полигалактин [43, 44], полидиоксанон [45].

Полигликолевая кислота – самый распространенный синтетический полимер среди всех изученных. Используя его, а также перфузионный биореактор, бычьи или свиные гладкомышечные клетки, L. Niklason с соавт. (1999) получили первые ТИСТ, которые были успешно имплантированы в артериальное русло животных [46]. Во многом результаты и выводы именно этой успешной работы предопределили развитие обсуждаемой методики. Для получения удовлетворительных механических свойств графта на носителе из полигликолевой кислоты в перфузионном биореакторе гладкомышечные клетки культивировались в течение 8 нед., что оказалось достаточным для синтеза ими внеклеточного матрикса. Срок культивирования эндотелиальных клеток на внутренней поверхности графта составил еще 3 дня. Полученные ТИСТ обладали необходимыми биомеханическими свойствами, реагировали на гуморальные раздражители.

Эти сосуды были вшиты в подкожную артерию (n = 4) юкатанских миниатюрных свиней. Механические свойства графтов позволяли выполнить сосудистые анастомозы, значительного кровотечения из них не наблюдалось. При гистологическом исследовании в стенке аутографтов отмечали процесс ремоделирования. Проходимыми через 4 нед. остались два сосуда: один был получен с использованием ксенногенного клеточного материала, второй, в отличие от тромбированных, был изготовлен в биореакторе, имитирующем пульсирующий ток крови. Основным препятствием в создании ТИСТ в этом случае, по мнению авторов, оказалась ограниченность пролиферативных возможностей взрослых соматических клеток. Для решения этой проблемы был проведен ряд специальных исследований, итогом которых стало использование ретровирусного вектора с геном теломеразы обратной транскриптазы для трансфицирования человеческих гладкомышечных и эндотелиальных клеток, что увеличило продолжительность их жизни и привело к образованию ТИСТ с лучшими механическими свойствами [47, 48].

Последующий поиск необходимого клеточного материала привел исследователей к использованию ММСК. Их неоспоримыми преимуществами являются простота получения, доступность, возможность детерминации дифференцировки в различные виды специализированных клеток. Первые работы в этом направлении подтвердили принципиальную возможность использования ММСК [49-51].

Z. Yong с соавт. (2008, 2011) разработали протокол применения костномозговых MМСК в качестве источника гладкомышечных клеток [52, 53]. Однако использование ММСК в соответствии с протоколом не приводило к необходимой степени их дифференцировки и синтезу внеклеточного матрикса, что отражалось на механических свойствах получаемых ТИСТ.

Далее L. Niklason с соавт. (2011) пытались решить проблему выбора клеточного материала, используя аллогенные гладкомышечные клетки стенки аорты [54]. После этапа культивирования клеток на матриксе из полигликолевой кислоты полученную конструкцию децеллюляризировали, изделие становилось неиммуногенным и содержало лишь внеклеточный матрикс. Полученный ТИСТ диаметром 6 мм можно было длительно хранить в специальных условиях (фосфатно-солевой буфер, phosphate-buffered saline (PBS), при 4°C) и в нужный момент использовать в качестве сосудистого кондуита. Итак, в случае использования таких ТИСТ диаметром от 3 до 6 мм период ожидания операции составляет менее месяца, за это время необходимо провести получение и культивирование эндотелиальных клеток, способных снизить риск тромбоза. Изготовленные описанным способом ТИСТ длиною 12 см без эндотелиальных клеток были вшиты в качестве артериовенозного шунта бабуинам. Через 1–6 мес. из восьми ТИСТ остались проходимыми семь (88%), один подвергся тромбозу через 3 мес. эксперимента. Изъятые сосуды обладали теми же механическими свойствами, что и исходные, без признаков кальцификации, дилатации или стенозирования. В течение 6 мес. графты были трижды удачно пунктированы. Такие же, но еще и эндотелизированные ТИСТ собаки (n = 5), длиною 3–5 см, были вшиты в качестве шунта в сонные артерии, сроки наблюдения от 1 нед. до 12 мес.; и три ТИСТ длиною 7–10 см – в качестве шунтов передней межжелудочковой ветви левой коронарной артерии, сроки наблюдения 1 мес. Проходимость первых составила 75%, вторых – 100%. Гистологическое исследование эксплантатов не выявило признаков дилатации, стенозирования или гиперплазии неоинтимы. Компания Humacyte заявляет, что такие ТИСТ без эндотелиальных клеток подходят для широкого клинического применения, так как доступны непосредственно перед операцией, а в опытах продемонстрировали хорошую проходимость [54].

Особое место занимает еще один вариант получения ТИСТ на основе полимерных матриц без использования клеточного материала ex vivo. Первые попытки в этом направлении не были удачными, так как наблюдалась высокая частота образования аневризм [55], тем не менее дальнейшие исследования показали его перспективность [56–58].

Общепризнанным лидером в области создания и клинического применения ТИСТ является группа исследователей во главе с японским исследователем Т. Shinoka. Основываясь на результатах своих экспериментов [59–64], авторы в 2000 г. выполнили первое в мире клиническое исследование искусственного сосуда [65]. Они успешно реконструировали легочную артерию у 4-летней девочки с использованием ТИСТ из L-полилактида и Е-капролактона (50:50), на котором в течение 10 дней культивировались «аутогенные клетки, полученные из периферической вены». Послеоперационный период протекал без осложнений, ангиография и рентгенография грудной клетки через 7 мес. не выявили признаков окклюзии или аневризматической дилатации ТИСТ. После этого еще трем пациентам было выполнено подобное вмешательство.

В дальнейшем, начиная с 2001 г., данный матрикс, совмещенный с фракцией аутогенных ММСК костного мозга, использовали в клинической практике у 44 больных: у 25 больных в качестве экстракардиального тотального кавопульмонарного шунта, у 19 – при операциях по устранению врожденных пороков сердца.

Полученные результаты клинического исследования, опубликованные группой H. Narutoshi (2010), вселяют надежду [66]. При среднем сроке наблюдения 5,8 лет ни разу не было обнаружено признаков дилатации, разрыва, инфицирования и кальцификации графтов. Применение этих ТИСТ, судя по всему, очень перспективно, так как решает проблему повторных вмешательств в детской хирургии по поводу врожденных пороков сердца и сосудов; используемые же в настоящее время синтетические протезы не обладают способностью к ремоделированию и росту.

Заключение

Тканевая инженерия сосудов – очевидный прорыв в сегодняшней медицине с несомненной перспективой в будущем. Большое число методов и подходов в данной области показывает, что идеального решения проблемы еще не найдено. Использование оригинальных технических подходов, применение стволовых и малодифференцированных клеток, достижений молекулярной биологии и генетики расширяет возможности не только дальнейшего развития четырех методов, описанных в обзоре, но и появления принципиально новых способов создания «идеальных» сосудов.

Работы по созданию аутогенных ТИСТ находятся в ряду не менее важных исследований по «выращиванию» других органов и тканей. Как следует из приведенного «обзора», в области инженерии сосудов сделано уже очень много. Определенно сложились основные тренды, видны слабые и сильные стороны каждого из них, представляются понятными их перспективы. Сейчас самыми привлекательными кажутся «послойная тканевая инженерия» и методика, основанная на использовании биорезорбируемых матриксов. В обоих случаях получены первые вызывающие восхищение клинические результаты. Мультидисциплинарные трансляционные исследования необходимы для дальнейшего прогресса этой захватывающей области медицины. Но какой путь создания идеальных сосудов окажется лучшим, предсказать трудно. В нашей стране исследований по тканевой инженерии сосудов почти нет. Очевидно, что это очень сложное и затратное дело. Мы надеемся, что настоящий «обзор» привлечет российских исследователей в эту область науки.

Подняться вверх сайта