Восстановление сосудов с помощью нановолокон

Восстановление кровеносных сосудов важно для преодоления последствий сердечного приступа или периферической артериальной болезни, а также для получения пересаженными в результате трансплантации органами необходимого количества крови. Исследователи из Северо-Западного Университета создали наноматериал, который может помочь организму «выращивать» новые кровеносные сосуды.

Самуэль Стапп и его коллеги разработали жидкость, которая при инъекции в организм пациента формирует матрицу из свободно запутанных нановолокон. Каждое из них покрыто микроскопическими выступами, которые имитируют фактор роста эндотелия сосудов (или VEGF—это протеин, естественным образом вырабатываемый в организме и вызывающий химические реакции, в результате которых образуются и растут новые кровеносные сосуды. Имитируя VEGF, нановолокна выполняют ту же биологическую задачу.

Джефф Карп, директор Лаборатории инновационных биоматериалов и терапии на основе стволовых технологий в Женском Госпитале Бригхэм, говорит, что «это элегантное решение для рационального использования биоинженерного материала с целью стимулирования особых биологических механизмов». Мистер Карп не был вовлечен в проект.

По словам других сторонних специалистов, способность производить кровеносные сосуды является одной из основных проблем современной биоинженерии. Специалисты уже пытались использовать протеин VEGF для стимулирования роста сосудов, но клинические испытания оказались неуспешными. Возможно потому, что VEGF имеют свойство рассеиваться из целевой ткани ещё до того, как приступит к работе. Поддержание терапевтической концентрации протеина в целевой ткани требует ряда дорогостоящих инъекций. Новый же полученный наноматериал обладает таким же эффектом, но при этом сохраняется в ткани намного дольше и полностью разлагается естественным путем после окончания работы. Для регенерации сосудов также можно использовать стволовые клетки, но этот метод также стоит немалых затрат и вызывает споры в обществе и медицинских кругах.

Исследователи протестировали полученный материал на животных (мышах). В результате нановолокна привели к значительному улучшению двигательной функции и кровообращения задних конечностей животных, которые были сильно ограничены в движении и без лечения были обречены на гибель.

По словам доктора Стаппа, сфера применения нановолокон не ограничивается только кровеносными сосудами. К примеру, их можно использовать для формирования соединительной ткани (костной, хрящевой) или для регенерации сосудов головного мозга.