Кровеносные сосуды из донорских клеток

Весной 2009 года (хотя первые попытки были осуществлены уже в 2005) калифорнийской компании Cytograft Tissue Engineering удалось впервые в мире создать работающие кровеносные сосуды из клеток пациентов, которым необходим гемодиализ. Процедура гемодиализа (очистки крови) необходима больным с почечной недостаточностью, встречающейся, например, при сахарном диабете. Кровь при этом перенаправляется по искусственным сосудам в аппарат, который прогоняет её через ряд фильтров и возвращает в тело пациента. В руку человека вживляется небольшой кровеносный сосуд (шунт), который располагают между артерией и веной. Через него-то и можно отбирать и возвращать кровь в тело больного. Однако частота проведения процедуры чревата последствиями, среди которых образование тромбов, засорения и инфекции. Пластиковые или синтетические сосуды чаще всего отторгаются иммунной системой, если же использовать в качестве шунта кусочек вены пациента, то такое «приспособление» слишком быстро приходит в негодность. Врачи давно ждали появления естественного «природного» заменителя.

Специалисты под руководством Тодда Макаллистера (Todd McAllister) решили создать кровеносные сосуды из клеток пациента, в деталях разработав сложную технологию их выращивания. Для начала, из фибробластов кожи больного выращивают лист, который впоследствии сворачивают в трубочку. Коллаген и эластин создают взаимопроникающую структуру. Во избежание преобразования фибробластов в клетки гладких мышц, которые могут перекрыть сосуд, их удаляют, оставляя лишь белковый каркас. Внешнюю поверхность каркаса покрывают после этого новыми фибробластами – отсюда они уже не смогут попасть внутрь трубки. В завершение используют эндотелиальные клетки пациента, которыми выстилают внутреннюю поверхность образовавшегося сосуда. На весь процесс уходит больше 9 месяцев. Само собой, это не может не сказываться на цене трансплантата. Плюс ко всему – многим пациентам помощь нужна срочно и они не могут ждать так долго. Макаллистер с коллегами решили наладить массовое производство шунтов для гемодиализа. Цель их состоит в том, чтобы в один прекрасный день хирурги смогли заказывать сосуды по мере необходимости, как бинты или другие медицинские принадлежности. Подобные шунты не теряют своей эластичности и прочности в течение года, если их хранить в солевом растворе. Для их изготовления ученые предложили использовать трубки из биоразлагаемого полимера, помещенные в питательную среду, содержащую клетки гладких мышц от любого донора. Клетки выделяют коллаген, который постепенно заменяет собой полимер, образуя каркас. После этого они удаляются при помощи специальной процедуры.

Ранее, сосуды, созданные из клеток самих пациентов, были успешно им имплантированы. У пяти из десяти участников исследования сосуды нормально функционировали от 6 до 20 месяцев. Это неплохой результат, учитывая, что большая часть искусственных шунтов не выдерживает и года работы. Кровеносные сосуды, которые не отвергаются иммунной системой, могут быть использованы для гемодиализа и способны оптимизировать лечение детей с пороками сердца, а также взрослых, нуждающихся в коронарном шунтировании и других видах трансплантата.