Сердце: возрождение после инфаркта

Недавно в историю медицины были вписаны имена первых десяти пациентов, чьи сердца были омоложены с помощью революционного метода, разработанного американскими учеными. Отчет об этой замечательной работе былпредставлен на специальном заседании ежегодного собрания Американской ассоциации кардиологов в конце прошлого года. Сильнейшее впечатление, которое произвело сообщение исследователей крошечной фирмы Bioheart Inc. из города Форт Лодердейл во Флориде и их других коллег из Соединенных Штатов и Европы, объясняется не только тем, что оно внушает надежду миллионам жертв инфаркта миокарда, но и тем, что предложенная методика означает серьезный шаг в развитии такой передовой области медицины и биологии, как тканевая инженерия.[!]

В 1998 году Говард Леонард продал свою первую компанию, в которой были созданы кардиальные стенты - устройства для расширения сузившихся сосудов сердца, и основал новую фирму Bioheart Inc. А поводом к этой перемене судьбы стал телевизионный фильм «Супермен», в котором отец героя Кларка Кента умирает от инфаркта. Эти кадры произвели на Говарда такое впечатление, что отныне он решил посвятить себя борьбе с этим тяжелым заболеванием. Леонард собрал команду ученых и начал исследовать возможности восстановления поврежденного при инфаркте участка сердца.
Инфаркт опасен не только тем, что в результате недостатка кровоснабжения и питания кислородом погибает заметная часть сердечной мышцы, но и тем, что эта область уже не восстанавливается. Оставшейся неповрежденной части сердца приходится работать более интенсивно, чтобы компенсировать работу вышедшего из строя участка, что, естественно, ускоряет ее износ и, соответственно, укорачивает жизнь больного.
Часто спасти его может только трансплантация сердца. Однако нехватка подходящих «запчастей» и сложность самой операции нередко делают это решение невозможным для многих пациентов. Поэтому в течение последних тридцати лет ученые ведут интенсивный поиск способов, помогающих регенерации сердечной мышцы.
Большинство ученых из академических лабораторий, занимающихся этой проблемой, пытались использовать для «ремонта» главного мотора организма так называемые стволовые клетки. Они являются предшественниками всех клеток организма, которые в разных условиях способны превращаться практически в любые другие клетки. Таким образом, стволовые клетки обеспечивают восстановление поврежденных участков органов и тканей. Получив от центральной нервной системы сигнал о какой-либо «неполадке», они по кровяному руслу устремляются к пораженному органу, превращаясь на месте повреждения в необходимые организму костные, гладкомышечные, печеночные и даже нервные клетки. Но запас этих спасателей не безграничен. Поэтому случается так, что обновить утраченные клетки организм самостоятельно уже не в состоянии: или очаг поражения слишком велик, или организм ослаблен, или возраст уже не тот.
Установлено, что в регенерации участвуют два вида стволовых клеток - специализированные тканевые и универсальные клетки костного мозга. При этом первые используются для восстановления поврежденных участков определенного вида ткани (костные - для костей, мышечные - для мышц и т. д.). Выяснилось также, что у экспериментальных животных введение определенных клеток костного мозга в поврежденную инфарктом сердечную мышцу практически полностью устраняет явления вызванной болезнью сердечной недостаточности. Так, стволовые клетки, введенные свиньям -»инфарктникам», уже через восемь недель перерождаются в клетки сердечной мышцы, восстанавливая ее функции практически полностью.
Результаты такого лечения инфаркта у животных просто поразительны. По данным Американской ассоциации кардиологов за 2000 год, у крыс с искусственно вызванным инфарктом специализированные клетки костного мозга, введенные в область сердца, практически полностью перерождаются в клетки сердечной мышцы.
Однако с человеком все обстоит не так просто. Во всяком случае специалисты компании Bioheart Inc. не смогли найти способа, который гарантировал бы, что стволовые клетки приживутся и будут работать в его сердце так же, как они это делают в других органах. И тогда они обратились к мышечным клеткам... бедра.
Как и рассчитывали ученые, эти клетки оказались не только способными к самовосстановлению, но и показали себя достаточно устойчивыми и деятельными.
“Я вижу в этом совершенно определенный смысл, - говорит Дорис А. Тейлор, специалист по молекулярной биологии мышц в Медицинском центре Duke University и председатель научного консультативного совета Bioheart Inc. - К тому же одним из важных положительных качеств этой техники является то, что она очень проста”.
Конечно, на самом деле новая методика совсем не так проста, как бы хотелось.
Сначала у пациента из бедра извлекается кусочек ткани, размером с долларовую монету, и направляется в лабораторию. «Здесь ткань проходит 18-ступенчатый процесс, целью которого является отбор и размножение только молодых мышечных клеток, так называемых миобластов, - говорит Леонард. - Процесс длится три недели, при этом каждая его часть строго контролируется. Отступление от положенного времени всего лишь на минуту может все пустить насмарку”.
Как только миобласты готовы, их в виде гранул, каждая из которых содержит до 50 миллионов клеток, пересылают обратно в госпиталь. Используя специализированный катетер, врач вводит в поврежденный участок сердца и вокруг него10-30 гранул. В течение трех последующих недель новые клетки осваиваются в этой области, а еще через пять недель – начинают выполнять поставленную перед ними задачу. А поскольку исходные клетки берутся у самого пациента, иммунная система организма признает их своими и не отторгает.
Интересно, что новые клетки не превращаются при этом в специфические клетки сердечной мышцы, а сохраняют большинство свойств трудоспособных и выносливых миобластов. Это очень важно, так как в противном случае новые клетки при плохом кровообращении оказались бы столь же уязвимыми, как и погибшие старые.
Из-за сложностей разрешительной процедуры в Соединенных Штатах клинические испытания новой американской методики ведутся главным образом в медицинских учреждениях Европы. В частности, одной из первых пациенток, прошедшей процедуру пересадки клеток после инфаркта, была 78-летняя женщина в Роттердаме.
А доктор Филипп Менаш из парижского госпиталя Биша, начиная с июня месяца 2000 года, имплантировал культивированные в лаборатории Bioheart Inc. клетки уже девяти своим пациентам. Правда, делал он это во время операций по установке байпасов на открытом сердце. Поэтому, несмотря на заметные положительные сдвиги, оценить результаты его работы достаточно сложно: ведь улучшение состояния прооперированных больных может объясняться как работой пересаженных клеток, так и действием самих байпасов.
Конечно, в Америке дело тоже не стоит на месте. Заинтересовавшись новой методикой, компания Guidant Corp., которая производит медицинские приборы, инвестировала в Bioheart Inc. полтора миллиона долларов. Аналогичную созданной флоридской фирмой технику для проведения процедуры на людях разрабатывает компания Osiris Therapeutics Inc., занимающаяся мышечной инженерией.
“Мы имеем не так много стоящих вариантов лечения инфарктов миокарда, чтобы пренебрегать любыми возможностями, - говорит преподаватель хирургии в Медицинском центре Duke University доктор Доналд Глоуэр. – Пересадка клеток - один из наиболее многообещающих путей. Эта методика, по всей вероятности, может стать очень и очень сильным целительным инструментом”.
Действительно, тканевая регенерация может получить широкое развитие в кардиологической практике. А потребность в действенных способах лечения болезней сердца огромная. Сердечно-сосудистые заболевания - это убийца номер один в нашем индустриализированном мире. Из каждых трех смертей одна приходится на их счет. Ежегодно в Соединенных Штатах регистрируется более 17 миллионов человек, страдающих болезнями коронарных сосудов, из них семь миллионов становятся жертвами инфаркта миокарда. Такое положение позволяет надеяться на то, что направленная в Администрацию по контролю за продуктами питания и лекарственными препаратами (FDA) заявка Bioheart Inc.будет скоро удовлетворена, и в стране тоже начнутся клинические испытания нового способа лечения.
К сожалению, ученые пока еще не стопроцентно уверены в его безопасности и эффективности: у них просто нет достаточного опыта его применения. Например, существуют сомнения по поводу того, в течение какого времени будут оставаться дееспособными имплантированные клетки. Но, как говорит та же Дорис А. Тейлор из Медицинского центра Duke University, «конечно, знать это нужно, но пока даже не слишком длительное улучшение состояния может удовлетворить многих тяжелых пациентов». Судя по отзывам ряда специалистов, она совершенно права.