Новосибирск и Новосибирская область: свежие новости, объективный анализ, актуальные комментарии

Усовершенствованные протезы для артерий и контейнеры для донорских сердец — какие разработки новосибирских учёных спасут жизни людей?

На операционном столе — минипиг, на котором испытывается антикальциевый протез-кондуит.

Расслоение аорты — одна из самых тяжёлых неприятностей, которая может произойти с человеческим сердцем. Процент летальности в этом случае очень высок — до 90% в течение первого месяца, если не было хирургического вмешательства, но и выживший рискует получить опасные последствия на всю оставшуюся жизнь. Спасти человека и свести к минимуму (а то и вовсе ликвидировать) опасные последствия может протезирование аорты. Чаще всего подвержен разрыву участок аорты от сердца до первых артерий, снабжающих кровью голову, его-то и научились протезировать в первую очередь, с другими участками дело обстоит намного хуже.

— Около 10 лет в мире используется технология одновременного протезирования восходящего отдела аорты, дуги аорты и части нисходящей аорты, в России мы выполняли такие операции одними из первых. Но своих протезов у нас нет — пользовались зарубежными, которые теперь стали недоступны. Последние три года мы с инженерами из Пензы разрабатываем собственный гибридный протез, — говорит заведующий научно-исследовательским отделом хирургии аорты, коронарных и периферических артерий НМИЦ имени Е. Н. Мешалкина Дмитрий Сирота.

Разработка врачей клиники Мешалкина позволяет создать быстрособираемый гибридный протез — стент-граф. Сейчас он испытывается в лаборатории — учёные проверяют его на разрыв, чтобы определить пределы силы, с которой стент-граф должен раскрываться, чтобы не повредить стенку аорты. Стентовые элементы протеза выполняются из нитенола — этот материал обладает способностью раскрываться при определённой температуре, в конкретном случае — температуре человеческого тела.

В планах учёных — создание первых прототипов комплексного устройства, состоящего из стент-графа и системы доставки для отдельных частей протеза. В 2024 году планируется проведение доклинических испытаний на свиньях, в клиническую практику специалисты клиники рассчитывают внедрить технологию не позднее 2026 года — и тем самым спасти десятки и сотни жизней.

— По нашим расчётам, в год в Новосибирской области установка такого протеза требуется примерно сотне пациентов, из которых 50–60 — «острые». При установке такого протеза мы рассчитываем, что дальнейшие операции человеку на этих сосудах уже не понадобятся, — рассказывает Дмитрий Сирота.

Статистика неумолима: Россия сейчас на втором месте в мире по смертности от болезней системы кровообращения, а в Новосибирской области этот показатель выше, чем в среднем по стране (611 человек на 100 тысяч населения). Главная причина смертности — ишемическая болезнь сердца. Проект заведующего научно-исследовательским отделом эндоваскулярной хирургии НМИЦ Олега Крестьянинова посвящён изучению сроков и степени восстановления функций левого желудочка сердца после операций по лечению инфаркта миокарда.

— У нас был пациент 56 лет с ишемической болезнью сердца, который перенёс два инфаркта миокарда. Его особенность — крайне низкая сократительная способность левого желудочка, что приводит к сердечной недостаточности и снижает качество жизни. Во время операции мы восстанавливаем кровоток по правой коронарной артерии, что позволяет запустить кровоток в зону миокарда, потом восстанавливаем функцию левого желудочка. После этого мы увидели улучшение клинической симптоматики — качество жизни пациента стало выше, — рассказал Олег Крестьянинов.

Впереди — разработка программы, которая позволит прогнозировать, какой эффект принесёт то или иное хирургическое вмешательство пациенту с проблемным сердцем.

В 2023 году на реализацию всех научных проектов в НМИЦ имени академика Е. Н. Мешалкина было выделено более 86,7 млн рублей — почти на четверть больше, чем год назад.

Пересадить человеку донорское сердце при развитии современных технологий — уже давно не проблема. Проблема в другом: как быть, если поблизости нет срочно нужных донорских органов, а ближайший надо везти откуда-то издалека? Четыре часа на транспортировку сердца к донору — для России это пока предел. Доступа к западным транспортным системам, которые позволяют увеличить этот срок, у нас сейчас нет. Жизнь заставляет развивать собственные технологии — и первые шаги в этом направлении сделаны в клинике Мешалкина. Здесь разработали способ длительной тепловой аутоперфузии: в специальный контейнер помещаются и сердце, и лёгкие, работающие в автономном режиме от системы ИВЛ. Главная задача — для начала увеличить время их работы вне тела до шести часов.

— Сейчас мы проводим эксперименты на поросятах весом 60–80 кг, наблюдаем за работой их органов вне тела, изменением состава крови, проводим забор биологических материалов для дальнейшего исследования. Сердце и лёгкие помещаются в контейнер, который воссоздаёт форму грудной клетки. Через шесть часов останавливаем сердце на один час, имитируя процесс его пересадки, и снова запускаем с помощью аппарата искусственного кровообращения. Затем оцениваем сократительную способность его миокарда по сравнению с контрольной группой, где применяется используемый сейчас для транспортировки холодовой метод, — рассказывает научный сотрудник отдела хирургии аорты, коронарных и периферических артерий Максим Жульков.

Предварительные оценки показывают, что аутоперфузия действительно помогает улучшить качество донорских органов при их сохранении вне тела на срок до шести часов. Но из литературы известно, что сердце удавалось сохранять и в течение суток — а это значит, что результаты, полученные новосибирцами, могут быть не окончательными.

— Сейчас у нас реализуется программа пересадки лёгких, а в будущем — и органокомплекса «сердце-лёгкие», а проекты аутоперфузии позволят сделать большой шаг к получению донорских органов из Новосибирской области там, где в них нуждаются, — подытоживает заместитель директора по научной работе НМИЦ Александр Романов.

КОММЕНТАРИЙ

Вадим ВАСИЛЬЕВ,
министр науки и инновационной политики НСО:
— Мы постоянно увеличиваем размер поддержки — если в прошлом году в нашем бюджете было заложено 65 миллионов рублей и столько же мы получали от РНФ, то в этом году цифры увеличились на 20 миллионов. Это даст возможность попробовать свои проекты на практике ещё большему числу исследователей.

Кому-то не повезло появиться на свет сразу с серьёзными пороками сердца — и в первые же дни жизни перенести операцию по протезированию лёгочной артерии. А потом младенец растёт, становится дошкольником, подростком, юношей — и поставленный протез неизбежно приходится раз за разом менять на новый. Но рост ребёнка — это полбеды. Вторые полбеды — на протезе-кондуите активно откладывается кальций, который выводит приспособление из строя ещё до того, как его понадобится менять по возрастным причинам. «А почему бы не сделать протез, который не сможет “притягивать” к себе кальций?» — задумались в клинике Мешалкина.

— Наша технология — это обработка кондуита специальным эпоксидным соединением плюс дополнительная защита. Специально для нас в Институте органической химии СО РАН создали кислоты с уникальными антикальциевыми свойствами. Эксперименты на мелких лабораторных животных подтвердили эффективность технологии, — говорит хирург отделения врождённых пороков сердца Наталья Ничай.

Доклинические исследования продолжаются на крупных животных — минипигах, если и они окажутся успешными, то не за горами и клинические испытания. По оценке Натальи Ничай, такие кондуиты увеличат интервал между их заменами с года до трёх лет у новорожденных и от 3–5 до 7–10 лет у подростков.