Учёные разработали биоматериал, который может двигаться по кровотоку и помогать повреждённым тканям восстанавливаться изнутри. В экспериментах на животных он уменьшал повреждения тканей после инфаркта у грызунов и крупных животных.
Первые проверки также показали, что такой подход в будущем может быть полезен и при других состояниях, связанных с воспалением, включая черепно-мозговую травму и лёгочную артериальную гипертензию.
«Этот биоматериал позволяет лечить повреждённые ткани изнутри. Это новый подход в регенеративной инженерии».
— Карен Кристман — профессор биоинженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего
Исследование было опубликовано в Nature Biomedical Engineering в 2022 году. В его основе — работа с гидрогелем, созданным из естественного каркаса сердечной мышечной ткани. Ранее такой гидрогель вводили прямо в повреждённую сердечную мышцу через катетер. Он должен был создавать поддерживающую структуру для роста клеток и восстановления ткани.
Но у этого метода был серьёзный минус: после инфаркта прямой укол в сердечную мышцу нельзя сделать сразу, потому что это может дополнительно травмировать сердце. Поэтому исследователи стали искать другой путь — доставку через кровеносные сосуды или внутривенно.
Новая версия материала состоит из очень мелких частиц. Их получили из жидкого предшественника гидрогеля: крупные частицы отделили, а наноразмерные оставили. После обработки материал можно превратить в порошок, а затем смешать со стерильной водой и ввести в организм.
В модели инфаркта у грызунов учёные ожидали, что материал просто пройдёт через «протекающие» сосуды в повреждённую ткань. Но произошло другое: он прикреплялся к клеткам внутренней выстилки сосудов, помогал закрывать промежутки между ними и, судя по результатам, ускорял восстановление сосудов. Это снижало воспаление — один из факторов повреждения тканей после травмы.
Похожие результаты получили и в модели инфаркта у свиней. У животных лечение было связано с уменьшением объёмов левого желудочка, улучшением показателей движения стенки сердца и изменениями активности генов, связанных с восстановлением тканей и воспалением.
«Мы хотели создать биоматериал, который можно доставлять к труднодоступным органам и тканям, и решили использовать кровоток — сосуды, которые уже снабжают эти органы кровью».
— Мартин Спанг — первый автор исследования
Пока лечение остаётся экспериментальным. Следующий важный этап — испытания на людях, где нужно будет проверить безопасность, удобство применения и реальную эффективность терапии.
