Биоинженерные кровеносные сосуды показывают многообещающие результаты в лечении травм
Новый тип биоинженерных кровеносных сосудов показал хорошие результаты при лечении тяжелых сосудистых повреждений, потенциально предлагая сосудистым хирургам лучшую альтернативу синтетическим трансплантатам в случаях, когда вены пациентов не подходят для использования при восстановлении.
В ходе испытаний фазы II в Rutgers Health и других учреждениях биоинженерные сосуды продемонстрировали превосходную устойчивость к инфекциям и лучшую сохранность конечностей по сравнению с историческими результатами с обычными синтетическими трансплантатами. Исследование, опубликованное в JAMA Surgery , включало как гражданских пациентов с травмами в Соединенных Штатах, так и военных жертв в Украине.
Первая имплантация этой технологии в США была проведена в Ратгерском университете под руководством Майкла Кури, заведующего отделением сосудистой хирургии Медицинской школы Ратгерского университета в Нью-Джерси.
«Это первый биоинженерный или выращенный кровеносный сосуд, испытанный в реконструкции артерий человека для травматически поврежденных сосудов», — сказал Кури, соавтор исследования. «Он добавляет новый вариант для восстановления повреждений и поможет подгруппе пациентов, у которых нет хороших стандартных вариантов. Участие в этих испытаниях позволило нам предложить эту помощь пациентам в Ньюарке, и мы будем среди первых, кто будет использовать ее в стандартной клинической помощи теперь, когда FDA одобрило ее».
Сосуды, называемые бесклеточными тканевыми инженерными сосудами (ATEV), выращиваются в лаборатории из культивированных человеческих клеток, а затем проходят лечение для предотвращения иммунного отторжения. При имплантации собственные клетки пациента постепенно заселяют сосуд, делая его более устойчивым к инфекции, чем синтетические альтернативы.
Исследование объединило два испытания: одно с 51 гражданским пациентом в травматологических центрах в США и Израиле, а другое с 16 военными пациентами в Украине. Через 30 дней после имплантации около 91,5% сосудов оставались открытыми и функционировали по сравнению с 78,9% для синтетических трансплантатов, протестированных в предыдущих исследованиях. Около 4,5% пациентов потребовали ампутации, что значительно ниже 24,3% в испытаниях синтетических трансплантатов.
Сосуды также оказались устойчивыми к инфекции: менее 1% были инфицированы по сравнению с 8,4% для синтетических вариантов.
Хирурги предпочитают использовать собственные вены пациента для сосудистого восстановления, обычно извлекая их из ног. Однако предыдущие операции, плохое качество вен и другие факторы часто делают это невозможным. Кроме того, извлечение вен занимает драгоценное время в случаях травм, когда быстрое восстановление кровотока имеет решающее значение.
«Чем дольше они остаются без кровоснабжения, тем выше риск дисфункции конечности или потери конечности», — сказал Кури. «Если бы у нас было два варианта замены артерии, которые работали бы одинаково хорошо, один, который можно было бы использовать прямо из коробки, и другой, который требовал 30 минут, чтобы извлечь из чьей-то ноги, очевидно, вы бы предпочли использовать тот, который был доступен немедленно».
Ежегодно в США ампутируют около 185 000 человек, и, по оценкам, у 45% этих пациентов были сосудистые повреждения. Наличие легкодоступного, устойчивого к инфекциям сосудистого варианта может потенциально значительно сократить эти цифры.
Биоинженерные сосуды, которые только что получили одобрение Управления по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами в качестве биологических продуктов, создаются с использованием гладкомышечных клеток из донорской аортальной ткани, которые культивируются в особых условиях, позволяющих им формировать сосудистую структуру.
«Эти гладкомышечные клетки были помещены в культуру, чтобы продолжать жить и генерировать новые гладкомышечные клетки », — сказал Кури. «При культивировании этих клеток в определенной среде, где через каркас пульсирует жидкость, клетки растут и формируют сосуд».
Способность сосуда интегрироваться в ткани пациента, по-видимому, является ключом к его успеху. При исследовании после имплантации, трансплантаты демонстрируют доказательства заселения клетками пациента, создавая живой кровеносный сосуд. Эта характеристика помогает объяснить их устойчивость к инфекции по сравнению с синтетическими материалами, сказал Кури.
Это преимущество стало особенно очевидным в сложных условиях боевых ранений на Украине. Несмотря на высокоэнергетический характер боевых ранений и сложные условия лечения, ни одному из военных пациентов не потребовалась ампутация, а также не было зарегистрировано ни одного случая инфицирования биоинженерных сосудов в этой группе.
Члены исследовательской группы заявили, что, хотя результаты многообещающие, исследования были испытаниями с одной группой — все получили биоинженерную ткань — а не рандомизированными сравнениями биоинженерной ткани и синтетического материала. Однако неизменно положительные результаты как в гражданских, так и в военных условиях свидетельствуют о том, что технология может улучшить лечение сосудистых травм, заявили они.
Последствия выходят за рамки случаев травм. Исследователи изучают сосуды у пациентов на диализе и другие формы артериальной реконструкции. Это более широкое применение может удовлетворить значительную медицинскую потребность, поскольку многим пациентам требуется несколько сосудистых процедур в течение жизни.
«Если у кого-то нет пригодной для использования вены на ноге из-за биологических особенностей или предыдущей операции, это еще один вариант», — сказал Кьюри.