Un cerdo se puede desmontar no solo para grasa y carne, sino también para … prótesis para pacientes cardíacos, receptores de hígado y aquellos con riesgo de gangrena, las prótesis porcinas de vasos sanguíneos deficientes (esqueletos esqueléticos de arterias pequeñas) se están probando en el Instituto de Criobiología de Kharkiv y ya se están preparando para la mudanza a Israel
Por lo general, una persona tiene suficientes vasos sanguíneos propios: si no están obstruidos con placas de colesterol, no están obstruidos ni desgarrados, entonces una persona no tiene que pensar en la falta de vasos sanguíneos. Sin embargo, cada año los rusos necesitan decenas de miles de nuevos vasos, artificiales, de donantes o propios, trasplantados de un sitio a otro.
Los vasos sintéticos o naturales son necesarios para el injerto de bypass de la arteria coronaria en la cardiopatía isquémica, inserciones en operaciones radicales y trasplantes de hígado, para el tratamiento quirúrgico de lesiones y lesiones vasculares que amenazan la gangrena, por ejemplo. Hay indicaciones más que suficientes para las prótesis vasculares, lo principal es que todas están asociadas a un alto riesgo de muerte.
BUQUES PROBLEMICOS
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Si hablamos de capilares: pequeños vasos periféricos, entonces no es necesario trasplantarlos, dichos vasos pueden crecer dentro del propio paciente. Para ello, basta con inyectar una molécula de ADN circular en la zona afectada, que contiene el gen VEGF humano (Factor de crecimiento endotelial vascular). La proteína sintetizada a partir de ella también estimula el crecimiento de los capilares. Dado que los capilares consisten en un conjunto mínimo de células, no hay problemas de inferioridad vascular, dice Roman Deev, Ph. D., editor en jefe de la revista Cell Transplantology and Tissue Engineering.
Las arterias y las venas no tienen diferencias fundamentales en la estructura, pero las primeras llevan sangre desde el corazón, las segundas, al corazón. Los vasos del sistema microcirculatorio (capilares, vénulas, arteriolas, etc.) son el "puente" entre las venas y las arterias. La estructura de arterias y venas es la más difícil. Consisten en una docena de tipos de células, cada una de las cuales está representada por varias capas. Dependiendo de la estructura de las arterias y venas, se dividen en tipos: elásticos, intermedios, musculares. Los tipos de vasos difieren en grosor, composición de tejido, número de capas celulares, características mecánicas y funciones. En la jerarquía de complejidad, los capilares están en el último escalón. Están formados por una sola capa de células aplanadas: células endoteliales.
“¿Cultivar vasijas pequeñas? Sí, no hay problema - continúa Roman Deev. “Además, existe evidencia de que los elementos del músculo liso y los fibroblastos están involucrados en el proceso de formación vascular desencadenado por el genoma de VEGF. Entonces, con el tiempo, los capilares pueden evolucionar hacia vasos más grandes. Esto se evidencia indirectamente con los datos de los ensayos clínicos”. Si un vaso más grande que un capilar necesita ser restaurado no en el futuro, sino "aquí y ahora", entonces la tarea se vuelve mucho más complicada. Y aquí no se puede prescindir de prótesis quirúrgicas.
En cirugía vascular, los médicos utilizan los vasos nativos (autólogos) de los pacientes y prótesis sintéticas. Entonces, puede reemplazar una sección de un vaso grande, como la aorta, con sintéticos. Según el presidente de la Sociedad Rusa de Angiólogos y Cirujanos Vasculares, Anatoly Pokrovsky, las prótesis sintéticas duran mucho tiempo (hasta 30-40 años), resisten la presión arterial alta y se combinan con los procesos regenerativos de los tejidos vivos circundantes. Los vasos más vulnerables y problemáticos son las arterias de pequeño diámetro (menos de 6 mm). Es por ellos que se desarrollan la enfermedad coronaria y la gangrena.
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Los medicamentos que mejoran la circulación sanguínea son efectivos solo durante unos meses. Y las prótesis sintéticas, adecuadas para vasos grandes, no son en absoluto adecuadas para arterias de diámetro pequeño: el sitio de sutura (anastomosis) se llena de tejido conectivo, los vasos se obstruyen y comienza la trombosis. Los vasos autólogos, es decir, obtenidos del propio paciente, se reconocen como el "estándar de oro" de las prótesis vasculares de pequeño diámetro. No hay milagros biotecnológicos: los cirujanos simplemente cortan las venas safenas y las reemplazan con arterias coronarias en el corazón, por ejemplo. Así es como no solo se realiza el injerto de derivación de la arteria coronaria: de acuerdo con el mismo principio, los cirujanos suministran vasos a otros órganos y partes del cuerpo.
FERTILIZANTE PARA VASOS
El gen VEGF ya se está utilizando en investigación y para el tratamiento de la isquemia de las extremidades. Por lo tanto, la institución estatal federal "Complejo de producción e investigación cardiológica rusa del Ministerio de Salud y Desarrollo Social de la Federación de Rusia" recibió permiso para realizar ensayos clínicos de un fármaco que contiene el gen. Otro prototipo basado en el gen VEGF165 fue desarrollado en el Centro Científico de Cirugía Cardiovascular A. N. Bakulev y el Instituto de Biología Genética de la Academia de Ciencias de Rusia. Y el producto del Instituto de Células Madre Humanas ya pasó los ensayos clínicos y recibió un certificado de registro del Ministerio de Salud.
Alrededor de 15 mil operaciones de injerto de derivación de arteria coronaria se realizan anualmente en Rusia. Y hay varias veces más personas necesitadas. Según médicos rusos y extranjeros, en aproximadamente un tercio de los pacientes, sus propios vasos no pueden usarse para prótesis. Algunas personas necesitan demasiados recipientes, por lo que el suyo no es suficiente; en otros, los cambios degenerativos son demasiado importantes, por lo que los médicos no se atreven a cambiar un punzón por jabón.
"También hay pacientes a los que los vasos no se pueden extraer debido a características anatómicas", explica Boris Sandomirsky, Doctor en Medicina, Jefe del Departamento de Criomedicina Experimental del Instituto de Problemas de Criobiología y Criomedicina de la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania.… - Otro problema es la limitada "vida útil" de los injertos autólogos: llevan unos cinco años trabajando en el nuevo lugar. Entonces, resulta que, por ejemplo, para el injerto repetido de derivación de la arteria coronaria, los vasos pueden no ser suficientes.
VASOS DEFICIENTES DE CERDO
Científicos del Instituto de Problemas de Criobiología y Criomedicina de la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania, bajo el liderazgo de Boris Sandomirsky, están tratando de implantar vasos de cerdo en humanos. La idea es crear armazones de vasos de cerdo que puedan poblarse con células vasculares, obteniendo así prótesis completas. Casi como Paolo Macchiarini, que crea andamios traqueales y los puebla con células madre. Pero en el biorreactor de Sandomierz, las células no son células madre, sino vasculares. “Se trata de estructuras de células de tejido de dos o tres capas que se cultivan in vitro sobre la base de un marco vascular”, explica Boris Sandomirsky. “En la primera etapa, las células del músculo liso de las paredes arteriales se colocan en capas sobre él, luego, las células endoteliales del receptor”.
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Sandomirsky está seguro: las estructuras xenogénicas (derivadas de animales) libres de células naturales son mucho mejores que los materiales sintéticos; tienen excelentes propiedades mecánicas y en el cuerpo del receptor se transforman gradualmente por la matriz extracelular del propio receptor. Boris Sandomirsky ya ha recibido vasos porcinos, de los cuales solo quedaban estructuras de tejido conectivo (no había capa muscular ni endotelio en estos "tubos").
BIOTECNOLOGÍA VASCULAR
Los biotecnólogos llevan varios años intentando crear análogos de vasos pequeños y medianos utilizando tejidos de donantes o el propio paciente, tecnologías celulares e impresoras 30. Por ejemplo, los biólogos cosieron tubos de vidrio a los animales, después de la eliminación de los marcos de tejido conectivo que quedaron debajo de la piel. Eran aptos para la reconstrucción del lecho vascular, pero aún así no se justificaban. “Hace un par de años, por ejemplo, los biólogos crearon un cliché en forma de tubos endotelizados hechos de ácidos polilácticos”, dice Roman Deev a “World Details”. Cuando se disolvió el andamio biodegradable, quedó el cultivo de células vasculares sembradas en él: se obtuvo un vaso sanguíneo de pequeño diámetro. En 2011, investigadores de Alemania bajo el liderazgo de G nterTovar,El gerente de proyectos del Instituto Fraunhofer de Ingeniería Interfacial y Biotecnología sugirió recipientes de impresión en una impresora de inyección de tinta tridimensional con tinta polimérica. Los tanques de tinta aún se están probando. Científicos de Novosibirsk y Alemania (Instituto de Investigación de Cardiología, Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias Médicas, Universidad Médica Estatal de Siberia de Roszdrav y Universidad de Rostock) pueblan el andamio obtenido de los vasos con células madre. Es decir, funcionan exactamente como Macchiarini, solo que en la base no está la tráquea, sino un vaso sanguíneo, una estructura hueca más pequeña y delgada. Los biotecnólogos también tienen un enfoque ligeramente diferente: poblar la matriz de colágeno con células madre, en lugar de un vaso "decelular".propuso imprimir recipientes en una impresora de inyección de tinta tridimensional con tinta polimérica. Los tanques de tinta aún se están probando. Científicos de Novosibirsk y Alemania (Instituto de Investigación de Cardiología, Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias Médicas, Universidad Médica Estatal de Siberia de Roszdrav y Universidad de Rostock) pueblan el andamio obtenido de los vasos con células madre. Es decir, funcionan exactamente como Macchiarini, solo que en la base no está la tráquea, sino un vaso sanguíneo, una estructura hueca más pequeña y delgada. Los biotecnólogos también tienen un enfoque ligeramente diferente: poblar la matriz de colágeno con células madre, en lugar de un vaso "decelular".propuso imprimir recipientes en una impresora de inyección de tinta tridimensional con tinta polimérica. Los tanques de tinta aún se están probando. Científicos de Novosibirsk y Alemania (Instituto de Investigación de Cardiología, Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias Médicas, Universidad Médica Estatal de Siberia de Roszdrav y Universidad de Rostock) pueblan el andamio obtenido de los vasos con células madre. Es decir, funcionan exactamente como Macchiarini, solo que en la base no está la tráquea, sino un vaso sanguíneo, una estructura hueca más pequeña y delgada. Los biotecnólogos también tienen un enfoque ligeramente diferente: poblar la matriz de colágeno con células madre, en lugar de un vaso "decelular". Es decir, funcionan exactamente como Macchiarini, solo que en la base no está la tráquea, sino un vaso sanguíneo, una estructura hueca más pequeña y delgada. Los biotecnólogos también tienen un enfoque ligeramente diferente: poblar la matriz de colágeno con células madre, en lugar de un vaso "decelular". Es decir, funcionan exactamente como Macchiarini, solo que en la base no está la tráquea, sino un vaso sanguíneo, una estructura hueca más pequeña y delgada. Los biotecnólogos también tienen un enfoque ligeramente diferente: poblar la matriz de colágeno con células madre, en lugar de un vaso "decelular".
Las pruebas están en pleno apogeo. “Planeamos probar la biocompatibilidad de los andamios resultantes. También fue necesario averiguar si se desarrolla una reacción de rechazo inmunológico, si se forman coágulos de sangre, dice el profesor Sandomirsky. “Resultó que ni siquiera los biorreactores son necesarios para las prótesis vasculares: el propio organismo de los animales de experimentación acumula las capas celulares necesarias”. Durante el año, los científicos trasplantaron tales prótesis, primero una docena de ratones, luego 15 conejos salvajes. No sin pérdidas, admiten los biólogos: algunos animales murieron. “Debe comprender que nuestros experimentos se llevan a cabo en las condiciones más severas”, continúa Boris Sandomirsky. "No utilizamos anticoagulantes ni inmunosupresores".
Esto significa que si los vasos han echado raíces, entonces esto es para siempre: no se forman coágulos de sangre, los trasplantes no son rechazados por el sistema inmunológico. Se nota un buen resultado: una de las conejas quedó preñada y dio a luz un mes después de la operación. No se observaron patologías durante el embarazo y el parto, los conejos nacieron sanos. ¡Y esto es después del reemplazo de la aorta abdominal! ¿Qué necesitamos conejos y ratones, el lector hará una pregunta? ¿Cuándo será más fácil para una persona toda esta investigación? Boris Sandomirsky dice que muy pronto: “Tenemos un acuerdo con nuestros colegas de Israel. Están listos para realizar certificaciones y ensayos clínicos. Este proceso tomará de uno y medio a dos años.
RECETA PARA PREPARAR MARCOS
En condiciones asépticas durante 30 minutos. después del sacrificio, retire los recipientes del cerdo. Enjuagar tres veces con solución salina enfriada a 4 ° C con la adición de antibióticos (100 UI / ml de penicilina, 100 mg / ml de estreptomicina, 6 mg / ml de fluconazol). Coloque las arterias en recipientes crioestables estériles y colóquelos en vapor de nitrógeno líquido. En este estado, los recipientes se pueden almacenar indefinidamente. Si es necesario, sacarlo del criocontenedor y calentarlo al baño maría a 37 ° C. Dentro de 90 min. irradiar después de calentar. Los andamios se pueden trasplantar a un organismo animal (humano) sin necesidad de colocarlos primero en un biorreactor: si hubiera un andamio, las células crecerían por sí mismas.
El profesor casi no tiene dudas de que los vasos de cerdo serán adecuados para los humanos. Después de todo, las válvulas cardíacas de cerdo se trasplantan a personas (incluso en Moscú). Y después de los ensayos clínicos o en paralelo con ellos, Boris Sandomirsky prevé crear un banco de vasos porcinos: "Este proyecto será rentable comercialmente: una prótesis vascular costará unos 10-30 mil euros". La necesidad de embarcaciones se estima en decenas de miles al año. Sin ellos, la gente muere o queda discapacitada. Entonces, los transplantólogos tienen alguien para quien trabajar.
