Tętnice biosyntetyczne pobrane od zmarłych…

Czy jest coś łatwiejszego dla chirurga niż udanie się do lodówki w celu odnalezienia w niej zastępczej tętnicy, której potrzebuje do przeprowadzenia zabiegu pomostowania tętnic wieńcowych? Być może już jutro będzie to rzeczywistością, a to dzięki nowej technice produkcji naczyń krwionośnych biosyntetycznych.

Poza nowotworami, to właśnie choroby sercowo-naczyniowe są ciągle jedną z głównych przyczyn zgonów w krajach zachodnich, a przede wszystkim we Francji. Jeśli więc nawet samo serce czasami jest osłabione, to bardzo często dzieje się tak, iż to właśnie tętnice oraz żyły stanowią problem. Płytki tłuszczowe mogą się tworzyć w naczyniach krwionośnych i zakłócać krążenie krwi, prowadząc do zawału serca.

Zapobieganie czynnikom ryzyka związanym z tymi chorobami (otyłość, nikotynizm), tak samo jak i rozwój technik chirurgicznych, pozwoliły jednakże mniejszyć liczbę zgonów. Transplantacja serca, a przede wszystkim pomostowanie tętnic wieńcowych często naprawdę ratują życie.

Ale dzisiaj, zastąpienie zatkanego naczynia krwionośnego jest często realizowane poprzez przeszczep kawałka żyły z nogi, która jest w lepszym stanie. Na nieszczęście, dla niektórych pacjentów, nie jest możliwe wykonanie przeszczepu autologicznego. Dlatego też alternatywne rozwiązania mogą okazać się konieczne.

Naczynia syntetyczne zbyt mało odporne

Istnieją już syntetyczne naczynia krwionośne, zbudowane z politetrafluoroetylenu, ale ich długość życia jest ograniczona do mniej więcej 10 miesięcy. Infekcje, tak samo jak zatory spowodowane skrzepami krwi mogą okazać się zabójcze dla tych sztucznych żył, które są stopniowo zużywane przez płynącą krew.

Ideałem więc, zarówno dla pacjentów, jak i dla chirurgów, byłoby otrzymanie naczyń syntetycznych, łatwych w produkcji oraz prostych do przeszczepienia, a także odpornych na upływ czasu, dodatkowo.

Bieg po organy sztuczne

Nowa technika zrodziła się w mózgach naukowców amerykańskich (uniwersyteckich oraz związanych z przemysłem). Wydaje się więc ona bardzo obiecująca. Została ona opisana w przeglądzie naukowym Science Translational Medicine.
Chodzi tutaj o biosyntetyczne naczynia krwionośne, otrzymane dzięki technikom inżynierii tkanki biologicznej.

Organy odtworzone in vitro są utopią, w stronę której naukowcy coraz częściej zdają się mieć tendencję kierować swoje kroki. Próby nad sztucznym sercem, próby nad płucami odtworzonymi w laboratorium, zostały już podjęte... ale podczas gdy te dwa organy nie są jeszcze do końca opracowane, wydaje się, że zwykłe naczynie krwionośne, z pewnością o wiele łatwiejsze do wykonanie, kradnie im show, ponieważ pojawi się jako pierwsze na rynku.

Konkretnie mówiąc, wszystko zaczyna się od ludzkich zwłok (albo psich). Pobierane są komórki mięśniowe, które następnie są hodowane w bioreaktorze, na powierzchni cylindrycznej złożonej z biodegradowalnego polimeru (kwas poliglikolowy). Komórki mięśniowe syntezują matrycę międzykomórkową, złożoną z kolagenu oraz innych naturalnych protein, która zastępuje stopniowo polimer. Komórki są następnie eliminowane przy pomocy detergentu, a matryca pod postacią rurki o do 3 do 6 milimetrach średnicy tworzy w ten sposób nowe naczynie krwionośne.

Same tylko korzyści?

Korzyści płynące z tej metody są liczne: pozbawione komórek, stworzone w ten sposób naczynia krwionośne nie są immunogenne. Nie ma więc ryzyka odrzutu przeszczepu, a więc nie ma też potrzeby leczenia immunosupresantami. Poza tym, taka biosyntetyczna tętnica może być konserwowana, przed transplantacją, w temperaturze 4°C, przez wiele miesięcy w dodatku.

Z punktu widzenia funkcjonalności, rezultaty są równie zachęcające: transplantacje przeprowadzone na małpie i na psie, pokazały że obydwa typy przeszczepionych naczyń krwionośnych utrzymały się przez ponad rok i oparły się rozciąganiu i zwapnieniu, jednocześnie zachowując średnicę pozwalającą na swobodny przepływ krwi.

W zależności od średnicy, kolagenowa rurka może być stosowana do zabiegów pomostowania tętnic wieńcowych albo do tworzenia krótkich obwodów żylno-tętnicowych u dializowanych pacjentów.

Jedyną wadą, w przypadku pomostowania tętnic wieńcowych, jest to, że konieczne jest wstrzyknięcie komórek endotelialnych pacjenta, aby skolonizowaly one wnętrze naczynia. A więc, oznacza to, że byłyby one znacznie mniej „gotowe do użycia” niż to przewidywano na samym początku.