Seekor babi dapat dibongkar tidak hanya untuk lemak dan dagingnya, tetapi juga untuk … prostesis untuk pasien jantung, penerima hati dan mereka yang berisiko mengalami gangren, prostesis babi dengan pembuluh yang kurang - kerangka arteri kecil - sedang diuji di Institut Kriobiologi Kharkiv dan sudah bersiap untuk bergerak ke Israel
Biasanya, seseorang memiliki cukup pembuluh darahnya sendiri: jika tidak tersumbat oleh plak kolesterol, tidak tersumbat dan tidak robek, maka seseorang tidak perlu memikirkan kekurangan pembuluh darah. Namun, setiap tahun orang Rusia membutuhkan puluhan ribu kapal baru - buatan, donor atau milik mereka sendiri, yang dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain.
Pembuluh sintetis atau alami diperlukan untuk pencangkokan bypass arteri koroner pada penyakit jantung iskemik, insersi dalam operasi radikal dan transplantasi hati, untuk perawatan bedah pada cedera dan lesi vaskular yang mengancam gangren, misalnya. Ada lebih dari cukup indikasi untuk prostetik vaskular, yang utama adalah semuanya terkait dengan risiko kematian yang tinggi.
KAPAL BERMASALAH
Jika kita berbicara tentang kapiler - pembuluh darah perifer kecil, maka mereka tidak perlu ditransplantasikan, pembuluh tersebut dapat tumbuh di dalam tubuh pasien sendiri. Untuk melakukan ini, cukup dengan menyuntikkan molekul DNA melingkar ke area yang terkena, yang mengandung gen VEGF manusia (Faktor Pertumbuhan Endotel Vaskular). Protein yang disintesis darinya juga merangsang pertumbuhan kapiler. Karena kapiler terdiri dari sekumpulan sel minimal, tidak ada masalah dengan inferioritas vaskular, kata Roman Deev, Ph. D., Editor Pelaksana jurnal Cell Transplantology and Tissue Engineering.
Arteri dan vena tidak memiliki perbedaan mendasar dalam struktur, tetapi yang pertama membawa darah dari jantung, yang terakhir - ke jantung. Pembuluh dari sistem mikrosirkulasi (kapiler, venula, arteriol, dll.) Adalah "jembatan" antara vena dan arteri. Struktur arteri dan vena adalah yang paling sulit. Mereka terdiri dari selusin jenis sel, yang masing-masing diwakili oleh beberapa lapisan. Bergantung pada struktur arteri dan vena, mereka dibagi menjadi beberapa jenis: elastis, perantara, otot. Jenis pembuluh darah berbeda dalam ketebalan, komposisi jaringan, jumlah lapisan sel, karakteristik mekanis dan fungsi. Dalam hierarki kompleksitas, kapiler berada pada langkah terakhir. Mereka dibentuk hanya oleh satu lapisan sel pipih - sel endotel.
“Menumbuhkan kapal kecil? Ya, tidak masalah, - lanjut Roman Deev. “Selain itu, ada bukti bahwa elemen otot polos dan fibroblas terlibat dalam proses pembentukan vaskular yang dipicu oleh genom VEGF. Jadi, seiring waktu, kapiler dapat berkembang menjadi pembuluh yang lebih besar. Hal ini secara tidak langsung dibuktikan dengan data uji klinis”. Jika kapal yang lebih besar dari kapiler perlu dipulihkan bukan di masa depan, tetapi "di sini dan sekarang", maka tugasnya menjadi jauh lebih rumit. Dan di sini seseorang tidak dapat melakukannya tanpa prostetik bedah.
Dalam bedah vaskular, dokter menggunakan pembuluh darah asli (autologus) pasien dan prostesis sintetis. Jadi, Anda bisa mengganti bagian pembuluh besar, seperti aorta, dengan sintetis. Menurut presiden Perhimpunan Ahli Angiologi dan Ahli Bedah Vaskular Rusia Anatoly Pokrovsky, prostesis sintetis bertahan lama (hingga 30-40 tahun), dan menahan tekanan darah tinggi, dan dikombinasikan dengan proses regeneratif jaringan hidup di sekitarnya. Pembuluh darah yang paling rentan dan bermasalah adalah arteri berdiameter kecil (kurang dari 6 mm). Karena merekalah penyakit jantung koroner dan gangren berkembang.
Video promosi:
Obat-obatan yang meningkatkan sirkulasi darah hanya efektif untuk beberapa bulan. Dan prostesis sintetis, cocok untuk pembuluh besar, sama sekali tidak cocok untuk arteri berdiameter kecil: lokasi jahitan (anastomosis) menjadi ditumbuhi jaringan ikat, pembuluh menjadi tersumbat, dan trombosis dimulai. Pembuluh darah autologus, yang diperoleh dari pasien itu sendiri, diakui sebagai "standar emas" dari prostesis vaskular berdiameter kecil. Tidak ada keajaiban bioteknologi: ahli bedah hanya memotong vena safena dan menggantinya dengan arteri koroner di jantung, misalnya. Ini adalah cara yang tidak hanya dilakukan pencangkokan bypass arteri koroner: menurut prinsip yang sama, ahli bedah memasok pembuluh darah ke organ dan bagian tubuh lain.
PUPUK KAPAL
Gen VEGF sudah digunakan dalam penelitian dan untuk pengobatan iskemia tungkai. Dengan demikian, Lembaga Negara Federal "Kompleks Penelitian dan Produksi Kardiologi Rusia dari Kementerian Kesehatan dan Pembangunan Sosial Federasi Rusia" mendapat izin untuk uji klinis obat yang mengandung gen tersebut. Prototipe lain berdasarkan gen VEGF165 dikembangkan di Pusat Ilmiah A. N. Bakulev untuk Bedah Kardiovaskular dan Institut Biologi Gen dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia. Dan produk Institute of Human Stem Cells ini sudah lolos uji klinis dan mendapat sertifikat registrasi dari Kementerian Kesehatan.
Sekitar 15 ribu operasi pencangkokan bypass arteri koroner dilakukan di Rusia setiap tahun. Dan ada beberapa kali lebih banyak orang yang membutuhkan. Menurut dokter Rusia dan asing, pada sekitar sepertiga pasien, pembuluh darah mereka sendiri tidak dapat digunakan untuk prostetik. Beberapa orang membutuhkan terlalu banyak bejana, jadi bejana mereka sendiri tidak cukup; di tempat lain, perubahan degeneratif terlalu signifikan, oleh karena itu, dokter tidak berani mengganti penusuk untuk sabun.
“Ada juga pasien yang pembuluh darahnya tidak dapat diangkat karena fitur anatominya,” jelas Boris Sandomirsky, Doktor Ilmu Kedokteran, Kepala Departemen Kriomedis Eksperimental di Institut Masalah Kriobiologi dan Kriomedis dari Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Ukraina.… - Masalah lainnya adalah terbatasnya "umur simpan" cangkok autologus: cangkok tersebut telah bekerja di tempat baru selama sekitar lima tahun. Jadi, misalnya, untuk pencangkokan bypass arteri koroner berulang, pembuluh darah mungkin tidak cukup.
KAPAL-KAPAL YANG KURANG DARI BABI
Ilmuwan dari Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the National Academy of Sciences of Ukraine, di bawah kepemimpinan Boris Sandomirsky, mencoba menanamkan pembuluh babi pada manusia. Idenya adalah untuk membuat kerangka bejana babi yang dapat diisi dengan sel-sel vaskular, sehingga mendapatkan prostesis yang lengkap. Hampir seperti Paolo Macchiarini, yang membuat perancah trakea dan mengisinya dengan sel induk. Namun dalam bioreaktor Sandomierz, selnya bukanlah sel induk, melainkan vaskular. “Ini adalah struktur sel jaringan dua atau tiga lapis yang tumbuh secara in vitro berdasarkan kerangka vaskular,” jelas Boris Sandomirsky. "Pada tahap pertama, sel otot polos dinding arteri dilapisi di atasnya, kemudian - sel endotel penerima".
Sandomirsky yakin: kerangka xenogenik alami tanpa sel (berasal dari hewan) jauh lebih baik daripada bahan sintetis; mereka memiliki sifat mekanik yang sangat baik dan dalam tubuh penerima secara bertahap diubah oleh matriks ekstraseluler penerima itu sendiri. Boris Sandomirsky telah menerima pembuluh darah babi, yang hanya tersisa kerangka jaringan ikat (tidak ada lapisan otot atau endotelium di "tabung" ini).
BIOTEKNOLOGI VASKULER
Ahli bioteknologi telah mencoba selama beberapa tahun untuk membuat analog dari pembuluh kecil dan menengah menggunakan jaringan donor atau pasien itu sendiri, teknologi sel dan 30 printer. Misalnya, ahli biologi menjahit tabung kaca ke hewan, setelah pengangkatan kerangka jaringan ikat yang tertinggal di bawah kulit. Mereka cocok untuk rekonstruksi dasar vaskular, tetapi tetap saja mereka tidak membenarkan diri mereka sendiri. "Beberapa tahun yang lalu, misalnya, ahli biologi telah menciptakan klise dalam bentuk tabung asam polilaktat endotel," kata Roman Deev kepada "Detail Dunia". Ketika perancah biodegradable larut, kultur sel vaskular yang tersisa di atasnya tetap - pembuluh darah berdiameter kecil diperoleh. Pada tahun 2011, peneliti dari Jerman di bawah kepemimpinan G nterTovar,manajer proyek dari Institut Fraunhofer untuk Teknik Antarmuka dan Bioteknologi, mengusulkan bejana pencetakan pada printer inkjet tiga dimensi dengan tinta polimer. Tangki tinta masih diuji. Ilmuwan dari Novosibirsk dan Jerman (Institut Riset Kardiologi, Akademi Ilmu Kedokteran Rusia Cabang Siberia, Universitas Kedokteran Negeri Siberia di Roszdrav, dan Universitas Rostock) mengisi perancah yang diperoleh dari pembuluh dengan sel induk. Artinya, mereka bekerja persis seperti Macchiarini, hanya di pangkal bukan trakea, tetapi pembuluh darah - struktur berongga yang lebih kecil dan lebih tipis. Ahli bioteknologi juga memiliki pendekatan yang sedikit berbeda - untuk mengisi matriks kolagen dengan sel induk, daripada bejana "deseluler".diusulkan untuk mencetak bejana pada printer inkjet tiga dimensi dengan tinta polimer. Tangki tinta masih diuji. Ilmuwan dari Novosibirsk dan Jerman (Institut Riset Kardiologi, Akademi Ilmu Kedokteran Rusia Cabang Siberia, Universitas Kedokteran Negeri Siberia di Roszdrav, dan Universitas Rostock) mengisi perancah yang diperoleh dari pembuluh dengan sel induk. Artinya, mereka bekerja persis seperti Macchiarini, hanya di pangkal bukan trakea, tetapi pembuluh darah - struktur berongga yang lebih kecil dan lebih tipis. Ahli bioteknologi juga memiliki pendekatan yang sedikit berbeda - untuk mengisi matriks kolagen dengan sel induk, daripada bejana "deseluler".diusulkan untuk mencetak bejana pada printer inkjet tiga dimensi dengan tinta polimer. Tangki tinta masih diuji. Ilmuwan dari Novosibirsk dan Jerman (Institut Riset Kardiologi, Akademi Ilmu Kedokteran Rusia Cabang Siberia, Universitas Kedokteran Negeri Siberia di Roszdrav, dan Universitas Rostock) mengisi perancah yang diperoleh dari pembuluh dengan sel induk. Artinya, mereka bekerja persis seperti Macchiarini, hanya di pangkal bukan trakea, tetapi pembuluh darah - struktur berongga yang lebih kecil dan lebih tipis. Ahli bioteknologi juga memiliki pendekatan yang sedikit berbeda - untuk mengisi matriks kolagen dengan sel induk, daripada bejana "deseluler". Artinya, mereka bekerja persis seperti Macchiarini, hanya di pangkal bukan trakea, tetapi pembuluh darah - struktur berongga yang lebih kecil dan lebih tipis. Ahli bioteknologi juga memiliki pendekatan yang sedikit berbeda - untuk mengisi matriks kolagen dengan sel induk, daripada bejana "deseluler". Artinya, mereka bekerja persis seperti Macchiarini, hanya di pangkal bukan trakea, tetapi pembuluh darah - struktur berongga yang lebih kecil dan lebih tipis. Ahli bioteknologi juga memiliki pendekatan yang sedikit berbeda - untuk mengisi matriks kolagen dengan sel induk, daripada bejana "deseluler".
Tes sedang berjalan lancar. “Kami berencana menguji biokompatibilitas perancah yang dihasilkan. Itu juga perlu untuk mengetahui apakah reaksi penolakan kekebalan berkembang, apakah bekuan darah terbentuk, kata Profesor Sandomirsky. “Ternyata bioreaktor pun tidak diperlukan untuk prostesis vaskular: organisme hewan percobaan itu sendiri yang membangun lapisan sel yang diperlukan.” Selama tahun itu, para ilmuwan mencangkok prostesis semacam itu, pertama selusin tikus, kemudian 15 kelinci liar. Bukan tanpa kerugian, para ahli biologi mengakui: beberapa hewan mati. “Anda harus memahami bahwa eksperimen kami berlangsung dalam kondisi yang paling parah,” lanjut Boris Sandomirsky. "Kami tidak menggunakan antikoagulan atau imunosupresan."
Artinya jika pembuluh sudah berakar, maka ini selamanya: gumpalan darah tidak terbentuk, transplantasi tidak ditolak oleh sistem kekebalan. Hasil yang baik terbukti: salah satu kelinci hamil dan melahirkan sebulan setelah operasi. Tidak ada patologi yang diamati selama kehamilan dan persalinan, kelinci terlahir sehat. Dan ini setelah penggantian aorta perut! Apa kita membutuhkan kelinci dan tikus, pembaca akan bertanya? Kapan semua penelitian ini menjadi lebih mudah bagi seseorang? Boris Sandomirsky segera mengatakan itu: “Kami memiliki kesepakatan dengan rekan-rekan kami dari Israel. Mereka siap melakukan sertifikasi dan uji klinis. Proses ini akan memakan waktu satu setengah hingga dua tahun."
RESEP UNTUK MENYIAPKAN BINGKAI
Dalam kondisi aseptik selama 30 menit. setelah penyembelihan, singkirkan pembuluh dari babi. Bilas tiga kali dengan saline yang didinginkan hingga 4 ° C dengan tambahan antibiotik (100 IU / ml penisilin, 100 mg / ml streptomisin, 6 mg / ml flukonazol). Tempatkan arteri dalam wadah kriostabil steril dan tempatkan dalam uap nitrogen cair. Dalam keadaan ini, kapal dapat disimpan tanpa batas waktu. Jika perlu, keluarkan dari cryocontainer dan hangatkan dalam water bath pada suhu 37 ° C. Dalam 90 menit. menyinari setelah pemanasan. Perancah dapat ditransplantasikan ke organisme hewan (manusia) tanpa terlebih dahulu ditempatkan di bioreaktor: jika ada perancah, sel akan tumbuh dengan sendirinya.
Profesor itu hampir tidak ragu bahwa wadah daging babi akan cocok untuk manusia. Bagaimanapun, katup jantung babi ditransplantasikan ke manusia (termasuk di Moskow). Dan setelah uji klinis atau paralel dengan mereka, Boris Sandomirsky berencana untuk membuat bank pembuluh babi: "Proyek ini akan menguntungkan secara komersial: satu prostesis vaskular akan menelan biaya sekitar 10-30 ribu euro." Kebutuhan kapal diperkirakan puluhan ribu per tahun. Tanpa mereka, orang mati atau menjadi cacat. Jadi ahli transplantasi memiliki seseorang untuk bekerja.
