Ученые добились прогресса в области тканевой инженерии кровеносных сосудов

Исследователи Мельбурнского университета разработали быстрый, недорогой и масштабируемый метод создания кровеносных сосудов из естественных тканей.

Под руководством доцента Дэниэла Хита (Daniel Heath) из ARC Future Fellow и заслуженного профессора Редмонда Барри (Redmond Barry), заведующего кафедрой передовых медицинских решений Шанахана Андреа О'Коннор (Andrea O'Connor) с факультета биомедицинской инженерии, исследователи применили новый подход к тканевой инженерии кровеносных сосудов.

Комбинируя различные материалы и технологии изготовления, они разработали метод создания кровеносных сосудов со сложной геометрией, похожих на родные кровеносные сосуды.

Результаты исследования опубликованы 13 июля в журнале ACS Applied Materials and Interfaces. В состав исследовательской группы также вошли доктор Тао Хуанг из Мельбурнского университета, аспиранты Мэтью Мейл и Хазем Альказеми, а также доцент Зерина Томкинс из Университета Монаш.

Кровеносные сосуды выполняют важную функцию в поддержании жизни, доставляя богатую кислородом кровь и необходимые питательные вещества ко всем частям тела и удаляя токсичные продукты. С другой стороны, заболевания и дисфункции кровеносных сосудов могут привести к таким опасным для жизни нарушениям, как инфаркты, инсульты и аневризмы, что делает сердечно-сосудистые заболевания убийцей номер один во всем мире.

По словам доцента Хита, исследователи во всем мире уже много лет пытаются довести до совершенства тканевую инженерию кровеносных сосудов.

Существующие методы медленны, требуют специализированного и дорогостоящего оборудования, такого как биореакторы, и отличаются низкой пропускной способностью, что затрудняет обеспечение необходимого объема инженерных сосудов, — сказал доцент Хит.

Комбинируя различные материалы и технологии изготовления, наш метод приближает нас к будущему, в котором искусственные кровеносные сосуды станут революционным решением проблемы сердечно-сосудистых заболеваний, особенно для тех пациентов, у которых нет подходящих донорских сосудов.

Хотя шунтирование оказалось спасительной альтернативой для замены сильно поврежденных кровеносных сосудов, оно имеет свои ограничения, особенно для кровеносных каналов малого диаметра, таких как коронарная артерия. Неживые синтетические трансплантаты могут вызывать свертывание крови и обструкцию, что делает их непригодными в некоторых случаях. В результате пациенты, у которых возможности использования трансплантатов ограничены из-за перенесенных операций или сопутствующих заболеваний, таких как диабет, сталкиваются с серьезными проблемами.

Для преодоления этих ограничений ученые исследовали возможность создания «тканеинженерных» кровеносных сосудов, которые изготавливаются из клеток и тканей человека. Такие сосуды могут использоваться для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, а также для создания встроенных систем кровоснабжения при создании более крупных тканей.

Профессор О'Коннор отметила, что данное исследование является захватывающим шагом в развитии возможностей ученых по созданию кровеносных сосудов человека.

Теперь мы можем быстро и дешево изготавливать кровеносные сосуды, используя живую ткань, которая обладает соответствующими механическими свойствами и имитирует клеточную ориентацию внутреннего слоя кровеносных сосудов, — заключает профессор О'Коннор.

Хотя созданные кровеносные сосуды еще не готовы для проведения шунтирующих операций, полученные результаты являются значительным достижением в области тканевой инженерии.

05.08.2023