Без инвалиди. Резервни части за войниците

Научно звено на Пентагона обещава революционен пробив в регенеративната медицина – в близките десет години тежките случаи да бъдат лечими, а думите „инвалид” или „човек с ограничени възможности” завинаги да останат в миналото.

Институтът по регенеративна медицина към въоръжените сили на САЩ AFIRM (Armed Forces Institute of Regenerative Medicine) започва работа през 2008 г. Днес той разработва десетки научноизследователски проекти, над които работят около 150 учени от 21 различни институции.

AFIRM се ръководи от д-р Йоаким Кон, който е прекарал детството си в следвоенна Германия и е видял с очите си страданията на много хора, лишени от здраве. Сега Кон ръководи научна организация с годишен бюджет 250 млн. долара и се опитва да внедрява технологии на регенеративната медицина, за да помага на пострадалите от войната или от битови травми и катастрофи.

Едва в началото

Самият Йоаким Кон е пионер в използването на биоразградими вещества, които днес се прилагат за контролирано отделяне на лекарства, в тъканното инженерство и регенеративни процеси като зарастване на кости и възстановяване на нервни пътища. Под негово ръководство учените от AFIRM вече са извършили няколко опитни операции, като например първата в историята на медицината трансплантация налице. В близко време се планира извършването на трансплантация на отгледани в лабораторни условия ушни миди и кожа.

Но това е само началото. Учените от AFIRM се готвят да направят това, което преди 4 години изглеждаше фантастика. Специалистите по регенеративна медицина се готвят да открият начини за лечение на най-тежките травми – проникващи рани, големи изгаряния и загуба на крайници. Това няма да е разработване на съвършени протези, а създаването им от плът и кръв, тоест пълно изцеление, а не само връщане на функциите на тялото.

Главното – AFIRM смята да направи това много бързо, още в близките години, а не в далечна перспектива. Военните искат да заменят обгорената кожа с нова още сега и още днес да стимулират възстановяването на увредени нерви и унищожени кости, превръщайки инвалида в пълноценен войник. „Десет и повече години не устройват никого от нас”, заяви бившият председателят на Съвета на началник–щабовете на въоръжените сили на САЩ адмирал Майк Мълън на среща с изследователите от AFIRM през 2010 г.

Изгаряне без последствия

Много проекти на AFIRM все още са на етап лабораторни експерименти, но някои вече се използват за експериментално лечение на войници или преминават клинични изпитания. Например в университета във Вирджиния хирурзите използват собствена мастна тъкан на пациента за ускоряване на зарастването на рани от изгаряне и предотвратяване на деформиращи белези. Изгарянията са 12% от травмите в бойни условия. В мирния живот те също са често разпространени и обезобразяващи травми.

Друга технология за възстановяване на кожата – ReCell, вече се използва широко в Европа. Тя се състои във впръскването на специален спрей върху увредения участък, съдържащ собствени клетки от кожата на пациента. За тази цел от пациента се вземат образци от два типа клетки на кожата – кератиноцити (ускоряват оздравяването и встъпват в ролята на „строителен материал”) и меланоцити (опрделят цвета на белега). От тези клетки се създава специална суспензия, която след това се впръсква върху увредения участък. Клетките от суспензията се размножават бързо и бързо изцеляват раната. Според изследванията рана, която зараства повече от 21 дни, със 78% вероятност води до образуването на белег. А рана, която заздравява за по-малко от 10 дни, образува белег само в 4% от случаите. Така процедурата на лечение ReCell, отнемаща 30 минути и неизискваща наркоза, е добра алтернатива на съвременните болезнени процедури по присаждане на кожа.

В клиниката на Кливланд лекарите продължават да усъвършенстват технологията по лицева трансплантация и активно прилагат нова методика за възстановяване на тази важна част от човека за лечение на военни и цивилни пациенти.

Скоро ще започнат тестовете на нов метод за отглеждане на кожа. Благодарение на технологии, разработени от учените на университета в Синсинати, само за 3 седмици може да се отгледат големи участъци от нова кожа за замяна на увредената. Технологията ще премине клинични изпитания през 2013 г.

В клиниката Мейо работят над лечението на пълната загуба на чувствителност – за първи път със специални електронни импланти медиците ще стимулират регенерацията на нервна тъкан при големи увреждания.

Нови ръце

В университета в Питсбърг вече провеждат операции по трансплантация на ръце. Според статистиката 20% от ампутациите, свързани с бойни наранявания, са на горните крайници. Технологиите за протезиране се развиват бързо, но още са далеч от пълнофункционални изкуствени ръце. Цялостното им отглеждане също е в далечното бъдеще. Затова присаждането на ръце засега е единственият начин да се върне на пациента максимумът чувствителност и подвижност. Първото присаждане на ръка в Питсбърг е проведено през март 2009 г. и днес такива операции се правят редовно.

Присаждане се прави от хирурзите в много страни по света, но обикновено те провеждат курс с имуносупресори, които потискат имунитета и намаляват риска от отхвърляне на трасплантата. Подобно лечение повишава риска от развитие на диабет, инфекции, хипертония и други заболявания. Освен това често присадените крайници се отхвърлят, което не само е опасно за здравето и живота, но и нанася на пациента тежка психическа травма. В университета на Питсбърг използват специална методика за трансплантации, чиято същност не е в потискането на имунната система, а в промяната на нейното функциониране. За тази цел 15 дни след присаждането на реципиента се инжектират клетки от костния мозък на донора. Така в известен смисъл се „обединява” имунната система на донора и реципиента. В резултат имунитетът на реципиента по-добре приема трансплантата и не го отхвърля до края на живота.

Проста основа

Много от тези перспективи се основават на отрития на Йоахим Кон. Той е разработил ново семейство биоразградими полимери, които се разпадат при контакт с водата в тялото. За да се избегне токсично въздействие върху организма на човека, ученият е използвал естествени аминокиселини. Една от ранните му работи е обвивка, която задържа кардиостимулатора в тялото на пациента и едновременно отделя антибиотици, намаляващи риска от инфекции. Подобно устройство е било имплантирано на над 30 000 пациенти.

До 2003 г. Пентагонът не обръщал особено внимание на работата на Кон. Но военните се заинтересували от новите регенеративни технологии, след като Кон разработил покритие въз основа на своите полимери, поставящо специални препарати в областта на изгарянето. Вниманието им привлякла и технологията за стимулиране на регенерацията на кости с помощта на специални импланти.

Сега различни учени провеждат успешни опити по отглеждане на костна и мека (мускулна) тъкан. За това се прилагат специални скелета, които насочват ръста на стволовите клетки. Но на пътя на този перспективен метод има сериозни проблеми, например загиването на стволовите клетки от недостиг на кислород.

За да решат този проблем, учените от AFIRM планират да използват няколко свои разработки. Например материал под името MSD, който съдържа епидермален растежен фактор (EGF). Учените смятат, че MSD ще помага на ръста на костна тъкан и ще позволи да се постигне заветната цел – възможност да се отглеждат кости с дължина до 20 см и дори повече, както и меки тъкани.

В близките 4 години в AFIRM планират да провеждат експерименти по използването на MSD първоначално върху кучета, а после върху хора. Проблемът с осигуряването на кислород трябва да бъде решен с особен клас полимери (POG), които ще отделят кислород без участието на кръвоносната система. Учените са потвърдили неговата ефективност в лабораторни условия – веществото подава кислород на клетката в продължение на 96 часа. Имплантите POG също ще бъдат изпитани в близките 2 години. Ако тестовете са успешни, лекарите ще получат възможност рязко да повишат ефективността на методите за регенерация и ще могат да възстановяват големи обеми жива тъкан, включително кости, мускули, а в перспектива – и нерви.

По такъв начин ренеративната медицина активно се движи напред и в близкото десетилетие човечеството ще може да лекува недъзи, които преди за мнозина са били като присъда.

Източник: Cnews