Лечение на месте
Повреждение участка миокарда вследствие закупорки сосуда при инфаркте приводит к образованию на месте погибших клеток рубцовой ткани. Попытка сердца заместить работу пострадавшего участка часто заканчивается недостаточностью желудочков или клапанов.
Остановить развитие постинфарктной сердечной недостаточности попыталась группа исследователей из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) и их коллеги из Гарвардского университета (Harvard University), а также из научных институтов в Ирландии (Royal College of Surgeons, Trinity College Dublin, Advanced Materials and BioEngineering Research (AMBER) Center, National University of Ireland Galway).
Они разработали терапевтическое эпикардиальное устройство Therepi, которое представляет собой резервуар, устанавливаемый непосредственно на поврежденной сердечной ткани, с тонкой трубкой, соединяющей его с портом на или под кожей пациента. Лекарство (малые молекулы, макромолекулы или стволовые клетки) может быть введено непосредственно в эпикард либо врачом, либо самим пациентом.
В настоящее время распространены две системы доставки препаратов для предотвращения и лечения сердечной недостаточности. В одном случае они поступают системно, а не непосредственно к месту повреждения. Объем используемых препаратов ограничен из-за риска токсических побочных эффектов, и часто только небольшое количество достигает поврежденной сердечной ткани.
Второй метод заключается в непосредственном введении препарата в сердечную мышцу. Поскольку требуется несколько доз, необходимо проведение нескольких инвазивных операций.
Therepi обеспечивает прицельную доставку препаратов с возможностью введения неограниченного количества доз. Для этого требуется одно хирургическое вмешательство для имплантации резервуара в зону рубцевания на сердце.
Сам резервуар сделан из полимера на основе желатина, и имеет полусферическую форму с плоским дном, прикрепленным к пораженной ткани. Дно состоит из мембраны, проницаемость которой можно регулировать, позволяя большему количеству лекарств или более крупным молекулам проникать непосредственно в сердечную ткань.
Кроме того, резервуар даёт уникальную возможность для терапии стволовыми клетками. Если понизить проницаемость мембраны и сохранить клетки в резервуаре, паракринные факторы, которые они производят, запустят регенерацию поврежденной сердечной ткани.
На крысиных моделях авторы показали, что устройство эффективно улучшает сердечную функцию после инфаркта. Они вводили в поврежденное сердце несколько доз клеток в течение четырех недель, а затем оценили гемодинамические и функциональные изменения с помощью катетера для измерения давления и эхокардиографии.
В группе крыс с имплантированным Therepi показатели сердечной функции (фракция выброса, фракционное сокращение) улучшились. Крысы, получившие несколько доз стволовых клеток, демонстрировали более высокие показатели, чем крысы, получившие только одну инъекцию или не лечившиеся совсем.
Возможности применения Therepi не ограничиваются лечением заболеваний сердца. Авторы намерены использовать устройство как инструмент для исследований, оно позволит определять оптимальные интервалы введения лекарств.
Therepi может использоваться для лечения других органов после коррекции конструкции и состава материалов, используемых для создания резервуара.
Статья W. Whyte et al. Sustained release of targeted cardiac therapy with a replenishable implanted epicardial reservoir опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам MIT News: A new way to mend a broken heart.