JAV mokslininkai pristatė injekuojamą biomaterialą, kuris, suleidus į kraujotaką, gali pasiekti pažeistus audinius ir sumažinti uždegimą. Tyrimuose su gyvūnais ši medžiaga siejama su geresniais širdies audinio atsistatymo rodikliais po infarkto, o pati idėja gali būti pritaikoma ir kitoms uždegimo varomoms būklėms.
Sprendimą kūrė Kalifornijos universiteto San Diege (UC San Diego) bioinžinerijos komanda, tęsdama ankstesnius darbus su širdies ekstraląstelinės matricos (ECM) hidrogeliais. Naujoji versija sukurta taip, kad ją būtų galima sulašinti į veną arba sušvirkšti į kraujagyslę per įprastas kardiologines procedūras, pavyzdžiui, angioplastiką ar stentavimą.
Kodėl tai svarbu po infarkto?
Infarkto metu nutrūkus kraujo tėkmei dalis širdies raumens žūsta, o organizmas pažeistą vietą dažniausiai pakeičia randiniu audiniu. Randas nebesusitraukia kaip sveikas raumuo, todėl ilgainiui gali silpti širdies siurbimo funkcija ir didėti širdies nepakankamumo rizika.
Šiuolaikinis gydymas daugiausia orientuotas į kuo greitesnį kraujotakos atstatymą, komplikacijų prevenciją ir rizikos veiksnių kontrolę. Tiesioginių, plačiai taikomų metodų, kurie atstatytų prarastą širdies audinį, klinikinėje praktikoje vis dar trūksta, todėl regeneracinės medicinos sprendimai laikomi viena perspektyviausių krypčių.
Kaip veikia į kraują leidžiama medžiaga?
Naujoji koncepcija remiasi tuo, kad po infarkto ir kitų stiprių uždegiminių pažeidimų kraujagyslių sienelės tam tikrose vietose tampa pralaidesnės, atsiranda mikroįtrūkių, per kuriuos į audinius lengviau patenka įvairios dalelės. Tyrėjai siekė sukurti medžiagą, kuri išnaudotų šį efektą ir „nusėstų“ ten, kur vyksta didžiausia žala.
Pagal aprašytus bandymus, biomaterialas ne tik lokalizavosi pažeidimo srityje, bet ir sąveikavo su kraujagyslių vidinį paviršių dengiančiomis endotelio ląstelėmis. Buvo stebimi požymiai, kad tai gali padėti „užsandarinti“ padidėjusio pralaidumo vietas, slopinti uždegimą ir sudaryti palankesnes sąlygas audinių gijimui.
„Šis biomaterialas leidžia gydyti pažeistus audinius iš vidaus“, – sakė UC San Diego bioinžinerijos profesorė Karen Christman.
Medžiaga pagaminta iš širdies audinio ekstraląstelinės matricos, kuri laboratorijoje apdorojama taip, kad neliktų ląstelių, o išliktų audinių „karkasą“ sudarančios struktūros. Kad ją būtų saugu leisti į kraujotaką, tyrėjai sumažino dalelių dydį iki nanodalelių lygio, o galutinis produktas paruošiamas taip, kad prireikus būtų atskiedžiamas steriliu vandeniu ir suleidžiamas.
Nuo laboratorijos iki klinikos: kur esame dabar?
Tyrimo rezultatai buvo paskelbti 2022 metais, o vėlesni darbai gilino supratimą, kaip ECM pagrindu sukurti biomaterialai veikia gijimo procesus širdyje. Naujesnėse publikacijose, taikant pažangius audinių analizės metodus, aprašomi signalai, susiję su imuninio atsako perreguliavimu, kraujagyslių formavimusi ir fibroblastų aktyvacija, kurie gali būti svarbūs atsistatymui po infarkto.
Vis dėlto esminis klausimas išlieka tas pats: ar intravaskuliariai leidžiamas biomaterialas bus saugus ir veiksmingas žmonėms. Tam reikės klinikinių tyrimų, kuriuose būtų vertinamas ne tik suleidimo saugumas, bet ir reali nauda pacientams, pavyzdžiui, širdies funkcijos rodiklių pokyčiai, hospitalizacijų dažnis ar gyvenimo kokybė.
„Kaip intervencinis kardiologas norėčiau turėti dar vieną terapiją, kuri pagerintų pacientų išeitis ir sumažintų varginančius simptomus“, – sakė gydytojas Ryan R. Reeves.
Šio sprendimo potencialas platesnis nei vien širdies ligos. Kadangi visus organus pasiekia kraujagyslės, panaši logika teoriškai galėtų būti taikoma būklėms, kuriose uždegimas ir kraujagyslių pralaidumo pokyčiai vaidina svarbų vaidmenį, pavyzdžiui, po trauminių pažeidimų ar sergant kai kuriomis plaučių kraujagyslių ligomis. Kol kas tai išlieka ankstyvos stadijos kryptis, tačiau ji rodo, kaip regeneracinė medicina vis dažniau persikelia nuo sudėtingų intervencijų link mažiau invazinių, sisteminių sprendimų.