Украинские ученые знают, как договориться с природой

развитие медициныРазвитие современной медицины привел к возникновению новых, уникальных методов лечения. Благодаря стремительному развитию имплантологии, применяемая почти во всех областях медицины, как для решения чисто медицинских задач, так и для достижения эстетического эффекта, врачи получили возможность справиться с последствиями многих болезней и обеспечить человеку достойное качество жизни. В том, что за имплантатами будущее, единодушны все врачи, особенно хирурги. Но для всех без исключения областей медицины, где используются имплантаты, возникает одна проблема – биосовместимость материалов.

Человеческий организм всегда реагирует на введение инородного тела. И это является одной из основных причин отторжения имплантатов. Например, сегодня достаточно широко применяется прогрессивный метод лечения ишемической болезни сердца (ИБС) – ангиопластика и стентирование коронарных сосудов, который хранит не только здоровье, но и жизнь сотням тысяч людей во всем мире. Зато известно, что за короткий срок (полгода, год) после эффективного внутрисосудистого вмешательства симптомы стенокардии появляются вновь, то есть возникает повторное сужение в зоне стеноза – рестеноза. К причины возникновения рестеноза относят различные факторы, но чаще всего это реакция на инородное тело (стент), которая проявляется в избыточном нарастании внутренней оболочки сосуда на участке, где был восстановлен нормальный просвет.

Существуют способы, позволяющие свести риск повторного сужения до минимума, как, например, использование стентов с лекарственным покрытием, препятствующим возникновению рестеноза.

Но полностью исключить рестеноза пока было невозможно. Мы говорим «было», потому метод, который разработан и исследован украинскими учеными, способен не только «выключить» сигнал «свой-чужой», но и измерить биосовместимость материалов по прямым показателям, то есть силу родства (разрыва комплекса антиген-антитело).
Вполне возможно, что этот метод станет настоящим прорывом в медицинской науке! «Вполне возможно», потому, несмотря на то, что метод уже имеет пять украинских и один европейский патенты, украинская бюрократическая машина пока его игнорирует, не зная, каким образом оценить (зарегистрировать) ноу-хау.

Следовательно, остается большая вероятность того, что через некоторое время мы будем покупать свою же отечественную технологию за рубежом (но к тому времени из простой и мало затратной она превратится для нас в «дорогостоящих инновационную технологию»), как это бывало уже не раз.

Сегодняшний наш разговор с автором и одним из разработчиков (в разработке участвовали такие учреждения, как ГНУ «Научно-практический центр профилактической и клинической медицины» Государственного управления делами; Национальная медицинская академия последипломного образования им. П.Л. Шупика, Институт физики полупроводников им . В.Е. Лашкарева НАН Украины, Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины и Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца), доктором медицинских наук, доцентом Олегом Лазаренко.

ЛП С чего все начиналось?
– После защиты кандидатской диссертации я занимался вопросами рестенозов, возникающие после баллонной ангиопластики и наблюдаются более чем в половине случаев. Затем начали ставить в сосуд специальный стент и ситуация улучшилась. Но решить конкретный вопрос – проблему рестеноза – так и не смогли.
течение почти десяти лет продолжались исследования (благодаря трем европейским грантам), в которых я возглавлял биологический направление. Потом – еще три гранта НАН Украины. Целью всех этих исследований было выяснить, какие же внутрисосудистые конструкции и с какими свойствами эту проблему решат.

ЛП Иными словами, воплотить возможность индивидуального подбора материалов с учетом иммунного статуса организма реципиента?
– Да. Наша научно-исследовательская работа так и называется «Разработка физического метода тестирования совместимости имплантатов с организмом человека на основе нанобиосенсорних технологий».

Мы предложили обработку этих конструкций кровью реципиента. Технически это выглядело так: мы набирали в пробирку кровь реципиента, убирали форменные элементы (эритроциты, лейкоциты и т.д.), получая таким образом сыворотку крови, основным элементом которой является альбумин. Термическая обработка позволяет инактивировать в крови все иммуноглобулины, то есть те вещества, которые могли бы как-то среагировать на присутствие чего-то (имплантата, например). Итак, таким образом мы получили возможность покрывать имплантат белком крови реципиента, благодаря чему он не воспринимается организмом как враг и не отчуждается.

ЛП Итак, практически это и есть механизм, который «выключает» сигнал «свой-чужой»?
– Хитрость еще в том, что слой покрытия имплантата, кроме того, что это свой ​​белок, имеет толщину одной молекулы белка, то есть он – наноразмерный.

В этих исследованиях принимали участие 10 научно-исследовательских институтов (два медицинских: Институт кардиологии имени Н.Д. Стражеско и Национальный институт хирургии и трансплантологии им. А.А. Шалимова, институт химии поверхности, Институт сварки им. Е.О. Патона т.д. ). С помощью коллег из Института физики полупроводников им. В.Е. Лашкарева НАН Украины мы провели исследования на атомно-силовом микроскопе – приборе, который наиболее точно характеризует рельеф поверхности. Это нанометровый диапазон, его точность 10-9 Ньютонов. Итак, когда берется покрытия любого имплантата (чаще всего это сетки для пластики грыж брюшной полости), то на поверхность сеточки 15х15 мм необратимо адсорбируется всего 80 нанограмм белка. То есть, это самая минимальная доза, но она позволяет устранить сигнал «свой-чужой». Благодаря этому организм реципиента не воспринимает имплантат как чужеродный. В этом, собственно, суть метода.

ЛП Как технически это происходит и насколько устойчиво это покрытие?
– Нужно выдержать имплантат в стерильном растворе 5 минут. Мы в своих исследованиях доказали, что за это время белок необратимо абсорбируется на поверхности, то есть, он уже не смоется, не изгладится, не растворится т.п..

ЛП Как вы назвали свою методику?
– «Адаптирующая композиция», ведь мы адаптируем поверхность для того, чтобы имплантат нормально воспринимался организмом реципиента.

ЛП Где может использоваться этот метод?
– применять его можно в любой хирургии, где используются имплантаты от стоматологии, ортопедии, микрохирургии глаза, эстетической хирургии в кардиологии и сосудистой хирургии.

ЛП Использование этого метода исключает необходимость применения стентов с лекарственным покрытием?
– Нет, все лекарственные покрытия необходимы для предотвращения рестеноза артерий (для чего, собственно, они и были разработаны). Но во время выключения сигнала «свой / чужой» с помощью нашей композиции мы добиваемся ожидаемого эффекта даже у тех пациентов, где ситуация ухудшала реакция отторжения.

ЛП На каких еще имплантатах, кроме стентов, испытывалась эта методика?
– На имплантатах грудных желез, которые практически в трети случаев требуют через определенное время повторных медицинских вмешательств. Получив информированное согласие пациенток, разрешение от фирмы-производителя имплантатов, мы применили этот метод. Таким образом, около десяти пациенток, которые повторно обратились в клинику, получили имплантаты, обработанные этим методом. Двухлетние наблюдения доказали эффективность этой процедуры: никаких нарушений, при том, что организм, по сути, уже был спровоцирован. Кроме того, устанавливали экспандеры, которые обрабатывались этим же способом, и тоже получили положительный результат.

Мы применяли также эту методику для ортопедических имплантатов (спицы и т.д.). Надо заметить, что благодаря отсутствию форменных элементов крови устраняется также проблема коррозии.

Обрабатывали таким образом роговицу глаза при кератопластики – удалось избежать помутнения донорской роговицы.
По нашим методом проводили обработку сеток, которые используются в случае грыж брюшной полости, и клеток при клеточной терапии на экспериментальных животных – они показали положительный результат.

Мы даже рискнули провести эксперимент и пересадили почку свинце от свинки другой породы. Для этого мы наладили специальный насос, который пропускал раствор в течение часа для промывания почки, которую затем пересадили. После этого свинка получала в течение трех дней обезболивающие и по 1 инъекции антибиотика. Далее она прожила полгода без всяких препаратов с тремя почками. Думаю, что жила бы и дольше, но мы, за неимением денег, просто не смогли дальше содержать животное.

Итак, перечислять все нет смысла. Достаточно понять: эта простая и недорогая методика может очень широко применяться и способствует достижению положительного эффекта лечения.

ЛП Почему же ее внедряют?
– Мы разработали методические рекомендации «Клиническое применение тестирования имплантатов на биосовместимость с организмом реципиента» и «Клиническое применение обработки поверхности имплантатов адаптируя композицией для улучшения их биосовместимых свойств в возобновляемой хирургии». Они утверждены в Минздраве Украины и в Украинском центре научной медицинской информации и патентно-лицензионной работы. Сама методика попала в так называемую вилку: наша технология не относится к лекарственным средствам (потому что не использует ничего, кроме собственного белка реципиента) и не является изделием медицинского назначения. По крайней мере, такой ответ мы получили из Министерства здравоохранения Украины и от Государственного экспертного центра Минздрава. Мы обращались и в другие ведомства, но, к сожалению, никто пока нам так и не помог.

ЛП В ходе этих исследований удалось разработать еще один метод, а именно численно определить реакцию организма на материал соответствующего имплантата?
– Вторая методика – производная от первой. Впервые в мире (!) Мы смогли определить силу взаимодействия антиген-антитело и она равна 45 наноНьютонам. Получив эту константу, мы смогли дальше развить методику и ответить на вопрос: насколько велика вероятность отторжения любого из имплантатов, используемых сейчас в клинической практике, организмом определенного реципиента в соответствующий период. Иными словами, предложенный метод может с большой точностью численно определить (10-9 Ньютонов) реакцию организма на материал имплантата. Ведь на поверхности материалов существуют центры, которые могут распознаваться иммунной системой организма – это вызывает реакцию реципиента на искусственный материал, она носит индивидуальный характер и зависит от иммунного статуса реципиента в настоящее время. Следовательно, проведение тестирования материалов имплантатов в дооперационном периоде с помощью атомно-силового микроскопа позволяет предположить, насколько организм совместим с имплантатом и подобрать наиболее подходящие или обеспечить медикаментозную поддержку для предотвращения осложнений. Кстати, страховые компании, введя эту простую в использовании и недорогую процедуру, получают возможность делать четкий прогноз и, соответственно, существенно экономить средства.

Share Button
[an error occurred while processing the directive]