Важный для России пищевод
В создании и испытании на крысах первого в мире биоинженерного пищевода участвовал российский исследователь. Руководитель работы Паоло Маккиарини рассказал об этой работе «Газете.Ru».
Исследовательская группа профессора Паоло Маккиарини в Каролинском институте в Швеции опубликовала в журнале Nature Communications результаты работы по созданию тканеинженерного пищевода. Сконструированный орган ученые имплантировали крысам и убедились в том, что пищевод сохраняет свои функциональные свойства в организме.
В работе принимал участие 26-летний российский исследователь, аспирант из Кубанского государственного медицинского университета (Краснодар) Александр Сотниченко, проходивший стажировку в Каролинском институте в рамках мегагранта правительства РФ. Он одним из первых российских ученых стал соавтором публикации в журнале семейства Nature в области регенеративной медицины.
Эта работа — важный шаг на пути к созданию биоинженерного пищевода для трансплантации человеку.
В такой трансплантации нуждаются пациенты, которым приходится проводить резекцию пищевода из-за раковой опухоли, последствий травм или врожденных патологий пищеварительного тракта. Например, рак пищевода диагностируют у 500 тыс. человек ежегодно. Это тяжелая операция, связанная с риском для жизни, а у перенесших ее пациентов могут развиваться серьезные последствия, в частности резко снижается вес.
Трансплантация могла бы серьезно улучшить качество жизни этих людей.
На первом этапе эксперимента исследователи удали из пищевода крысы все клетки. Таким образом они получили децеллюляризированный биосовместимый каркас, не содержащий генетического материала, способного вызвать отторжение органа, но сохраняющий механические и биоактивные свойства «живого» пищевода. У Паоло Маккиарини и его коллег уже был опыт получения децеллюляризированного каркаса трахеи, который использовался для трансплантации биоинженерной трахеи пациентам. Для пищевода методику несколько модифицировали.
Затем ученые засеяли каркас клетками стромы, или мезенхимы, костного мозга крысы. У экспериментального животного удалили часть собственного пищевода, составляющую 20% его общей длины. Эту часть заменили на биоинженерную конструкцию.
Такой операции подверглись десять крыс, после трансплантации исследователи отслеживали их состояние в течение двух недель. Они убедились, что животные быстро восстанавливались и не страдали от боли или ухудшения состояния.
Не возникало признаков отторжения и неблагоприятных иммунологических реакций на трансплантат.
Более того, в биоинженерном пищеводе ученые обнаружили несколько вновь образовавшихся кровеносных сосудов и мышечных волокон. После операции животных кормили жидкой и мягкой пищей. В результате они набрали значительно больший вес по сравнению с контрольной группой крыс, которым проводили ложную операцию.
Авторы предупреждают, что биоинженерный трансплантат заменял у крыс только 20% длины пищевода и такой вариант может оказаться не востребованным в клинике. Кроме того, функциональные свойства трансплантата в долгосрочной перспективе еще только предстоит изучить.
В планах исследователей — проведение полной замены пищевода у крупных животных и более длительное послеоперационное наблюдение.
Сейчас Александр Сотниченко уже вернулся в Краснодар, в созданный в рамках мегагранта Международный научно-исследовательский центр регенеративной медицины. Он работает в исследовательском проекте по созданию тканеинженерного сердца. В данный момент эксперименты проводятся на крысах, но уже в ближайшее время группа намерена приступить к исследованиям на приматах.
Руководитель исследования профессор Паоло Маккиарини рассказал об этой работе «Газете.Ru» на III Международной конференции «Генетика старения и долголетия» в Сочи:
«Одной из задач мегагранта было обучение молодых российских исследователей из Кубанского медицинского университета в Каролинском институте, куда они приезжали, чтобы учиться регенеративной медицине. Каждый из них был вовлечен в какой-либо проект. Александр участвовал в проекте по пищеводу, другая аспирантка, Елена Губарева, была вовлечена в совершенно новый проект по созданию биоинженерной диафрагмы, Елена Куевда занималась биоинженерными легкими. Затем они вернулись в Краснодар и продолжили развивать эти исследовательские проекты. Я хочу подчеркнуть, что очень непросто работать в другой стране молодым исследователям не из Москвы и Петербурга, а из малых городов.
Александр Сотниченко занимался проектом по биоинженерному пищеводу, и я очень им горжусь.
Надо сказать, что этот проект очень важен для России, потому что среди россиян высокая частота заболеваний пищевода и в определенном проценте они приводят к смерти.
Они актуальны не только для взрослых, но и для детей, потому что встречаются наследственные заболевания пищевода, такие как фистула или его полное отсутствие.
Мы впервые в мире провели трансплантацию биоинженерного пищевода крысам. При этом мы убедились в том, что животные выживали и восстанавливались и что пищевод работал длительное время — 14 дней. Это максимальный срок, в течение которого мы могли проводить эксперимент в рамках этического разрешения в Швеции. Мы надеемся, что, если получим дополнительное финансирование, которое ищем на этот проект, сможем сделать то же самое на приматах, уже в Краснодаре, прежде чем проводить клиническую трансплантацию пациентам».
«В области регенеративной медицины мы уже можем и должны переходить от лабораторных исследований к клинической практике, чтобы спасать жизни», —
заявил Паоло Маккиарини на конференции в Сочи.
