Тихо, идет операция. «Скальпель, — командует хирург, — Зажим. Сосуд». Ассистирующие подают ему инструменты и достают из раствора готовый кровеносный сосуд для пересадки. Не донорский — выращенный в пробирке. Такая картина скоро станет вполне обычной.
Банка с сосудами: Трубки на пересадку
Так выглядит сосуд, выращенный из стволовых клеток человека

Пересадка кровеносных сосудов требуется немалому числу больных. Чаще всего для этого врачи берут фрагмент сосуда из другой части тела пациента, обычно — ноги. Но и это возможно далеко не во всех случаях, а трансплантация сосуда от донора или животного недостаточно безопасна и эффективна, ведь она требуется в таких сложных случаях, как, скажем, коронарное шунтирование. При достаточном обеспечении сосуд изготавливают искусственно, выращивая в лаборатории культуру из клеток, забранных у пациента, и затем сворачивая их в трубочку. Это не только дорого, но и очень долго: процедура может занять до 9 месяцев, а приготовить такие сосуды заранее и хранить до момента операции просто невозможно.

Решение этой проблемы предложила команда исследователей биотехнологической компании Humacyte, работающая во главе с Шеннон Даль (Shannon Dahl). Их подход состоит во взятии клеток гладкой мышечной ткани у донора (или трупа) и выращивании их уже на свернутой в трубку подложке, составленной из биоразложимого полимера — полигликолевой кислоты (она уже используется в медицине, в том числе и как материал для хирургических нитей, со временем «рассасывающихся» в организме). Растя и размножаясь на этой подложке, клетки сами вырабатывают коллаген и другие элементы внеклеточного матрикса, скрепляющие и объединяющие их в целостную структуру даже тогда, когда подложка окончательно разложится. Затем клетки удаляют специальным раствором — и получают чистый биогенный полимерный матрикс, подходящий для трансплантации, не вызывающий иммунных реакций и способный храниться чуть ли не целый год.

Испытания были проведены на бабуинах. Восьмерым подопытным животным такие сосуды пересаживали в руку, после чего наблюдали за реакцией. Все прошло без сучка и задоринки: отторжения имплантата не возникло, в течение полугода сосуд оставался полностью функциональным и не забивался сгустками крови. Несмотря на то, что состоял из человеческого коллагена и полимеров внеклеточного матрикса.

Используя клетки извлеченные из собаки, авторы изготовили тем же способом и более мелкие сосуды, подходящие для коронарного шунтирования. Их затем пересадили подопытным собакам — и в течение года после операции те чувствовали себя совершенно нормально. Более того, и у бабуинов, и у собак такой «пустой», лишенный клеток имплантированный сосуд быстро заселялся естественной популяцией клеток и становился практически неотличим от своих соседей.

Теперь Шеннон Даль с коллегами работают над подготовкой следующего этапа испытаний своей технологии. Он должен проходить уже на людях, и ответственность тут просто огромная, несмотря даже на то, что на собаках и бабуинах все сработало.

Читайте также о еще более впечатляющем прорыве — выращивании на пересадку целого легкого — «Дышите глубже».

По публикации ScienceNOW