«Лечить инфаркты пластырем» – заявление кажется абсурдным, однако ученые инициировали исследование. Разумеется, речь идет не о привычном лейкопластыре, который мы используем для заживления порезов и мозолей.
Сотрудники Массачусетского технологического института создали инновационный пластырь из гидрогеля, материала, напоминающего контактные линзы. Этот пластырь постепенно растворяется и безопасным образом покидает организм. Его назначение – не заменить поврежденный орган, а обеспечить доставку необходимых лекарственных средств для ускорения восстановления и регенерации сердечной ткани.
На верхний слой пластыря исследователи нанесли микроскопические капсулы, содержащие лекарственное средство. Эти капсулы созданы из полимеров, которые постепенно разрушаются, высвобождая активное вещество и доставляя его к пораженным тканям. Полимеры отличаются по молекулярной массе, что позволяет регулировать скорость высвобождения препарата. Некоторые капсулы растворяются уже в первые три дня, другие — на седьмой или девятый день, а третьи начинают высвобождать лекарственное вещество через две недели после того, как пластырь прикреплен к коже.
В каждой упаковке капсул находится отдельный лекарственный препарат. Первоначально высвобождается нейрегулин-1, белок, играющий ключевую роль в развитии сердца и обеспечивающий его структурную целостность. Этот белок также способствует защите клеток от гибели. Затем активируется VEGF, фактор роста, стимулирующий формирование кровеносных сосудов в сердечной мышце. Завершает процесс низкомолекулярное синтетическое соединение GW788388, которое препятствует образованию рубцов, которые могут возникнуть после инфаркта.
Благодаря исследованиям ученым удалось найти препараты, способствующие восстановлению тканей в определенной последовательности. Необходимые элементы поступают в нужную область точно в тот момент, когда это требуется для регенерации органа .
После перенесенного инфаркта аортокоронарное шунтирование часто назначают пациентам, чтобы восстановить кровоснабжение сердца. Во время операции хирурги используют вены или артерии, взятые у самого пациента из руки или ноги, для создания обходного пути, позволяющего крови поступать к пораженным тканям, минуя закупоренный участок сосуда. Тем не менее, эта процедура не способна восстановить поврежденную сердечную мышцу. Именно для решения этой проблемы был разработан новый пластырь.
«Первые испытания «заплатки» для сердца прошли на крысах. Чтобы имитировать последствия сердечного приступа, исследователи подвергли животных воздействию пониженного уровня кислорода, после чего на их сердца были наложены специальные пластыри. Результаты показали, что эти наклейки, содержащие лекарственные вещества, способствовали формированию новых кровеносных сосудов, увеличивали выживаемость клеток и снижали выраженность фиброза.
Применение пластыря способствовало увеличению продолжительности жизни у тестируемых крыс на 33%, а площадь пораженных тканей уменьшилась на 50%. Наблюдается также существенное увеличение сердечного выброса, то есть объема крови, выбрасываемого сердцем в кровообращение за одну минуту.
«Повреждения сердечной ткани после обширного инфаркта плохо поддаются восстановлению, вследствие чего происходит необратимое снижение функциональности сердца. Мы стремимся обеспечить максимально возможное восстановление работы сердца, повысить его силу и выносливость», — исследователь Ана Якленец.
