Сердце с «отсроченной» доставкой

Новосибирские ученые при государственной поддержке учатся продлевать срок жизни донорского сердца, что даст возможность доставлять его издалека, разрабатывают универсальный гибридный протез аорты, а также компьютерную программу, которая сможет прогнозировать эффект от операции и лечения.

Донорские органы могут жить отдельно от тела — по завершении исследований нас ждёт прорыв в трансплантологии

Новосибирские ученые при государственной поддержке учатся продлевать срок жизни донорского сердца, что даст возможность доставлять его издалека, разрабатывают универсальный гибридный протез аорты, а также компьютерную программу, которая сможет прогнозировать эффект от операции и лечения.

Благодаря решению губернатора Андрея Травникова объем грантовой поддержки научных исследований в 2023 году увеличен на 22,5 миллиона по сравнению с прошлым годом: это даст возможность реализовать больше проектов, направленных на благо Новосибирской области и всей страны.

Среди получателей грантов — Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Мешалкина. Сегодня здесь не только лечат пациентов из различных регио­нов России и других стран, но и ведут большую научную работу в самых разных областях медицины — от кардиологии и трансплантологии до онкологии и нейрохирургии.

Фото: Андрей ЗАРЖЕЦКИЙ

— Поддержка со стороны региона крайне важна для нас, — отмечает заместитель директора по научной работе НМИЦ им. академика Е.Н. Мешалкина доктор медицинских наук Александр Романов. — Четыре наших проекта поддержаны Российским научным фондом и на 50 процентов софинансируются из бюджета Новосибирской области. Общий объем их финансирования составляет 13,5 миллиона руб­лей, из регионального бюджета в 2023 году нам было выделено более 5,2 миллиона рублей. Хочу отметить, что часть этих проектов реализуют молодые ученые в возрасте до 35 лет, и для них это прекрасный старт, чтобы в дальнейшем воплотить в жизнь какие-то более сложные идеи.

Ex vivo пламенный мотор

Но и те исследования, которые ученые центра имени Мешалкина проводят сейчас, простыми ну никак не назовешь. Например, научный сотрудник научно-исследовательского отдела хирургии аорты, коронарных и периферических артерий, сердечно-сосудистый хирург, кандидат медицинских наук Максим Жульков занимается разработкой новой технологии длительного нормотермического кондиционирования донорского сердца ex vivo, или вне тела, а также созданием автономного транспортного контейнера для донорского сердца.

Почему это актуально? Дело в том, что сегодня сердце, которое нужно доставить для пересадки, охлаждают и останавливают. При этом оно остается пригодным для трансплантации максимум четыре часа. Понятно, что за это время далеко не всегда возможно доставить его пациенту. По словам Максима Жулькова, за рубежом существуют технологии, при которых орган перевозят при температуре тела в работающем состоянии, но они очень дороги.

По статистике, ежегодно в регионе погибает около 20 процентов пациентов из листа ожидания. Они попросту не доживают до операции. А вот если бы срок доставки донорского сердца был больше, у многих появился бы шанс. Сибирские ученые как раз и занимаются разработкой такой технологии, которая была бы эффективнее и дешевле зарубежной.

Шесть часов — не предел

— Мы решили использовать собственные легкие донора для поддержания жизнеспособности сердца, — рассказывает Максим Жульков. — Технология такова: мы извлекаем донорские органы из тела, помещаем в специальный контейнер, а «дыхание» поддерживаем при помощи аппарата искусственной вентиляции легких. Органы готовы к транспортировке. Так они могут работать и сохраняться в течение шести часов.

Фото: Андрей ЗАРЖЕЦКИЙ

Пока что опыты проводят на поросятах — ни для кого не секрет, что внутренние органы Пятачков по размерам и строению ближе всего к человеческим.

Зрелище поистине фантастическое: сердце бьется, а легкие дышат, находясь в прозрачном контейнере, и так на протяжении шести часов! Потом главный «мотор» организма останавливают на час и оценивают его состояние. По предварительным оценкам, такие донорские органы сохраняются гораздо лучше, чем охлажденные. Как рассказал Максим Жульков, в теории время хранения может доходить до 24 часов.

— Если мы сможем этого добиться и увеличить время доставки донорских органов, это будет очень большой шаг, — отмечает Александр Романов. — Сегодня мы занимаемся трансплантацией сердца, но эти исследования в перспективе помогут нам пересаживать также и легкие, а в дальнейшем — комплекс «сердце и легкие».

Универсальный протез

Заведующий научно-исследовательским отделом хирургии аорты, коронарных и периферических артерий, сердечно-сосудистый хирург, кандидат медицинских наук Дмитрий Сирота рассказал о другом проекте, который центр имени Мешалкина реализует при поддержке правительства региона. Речь идет о новой технологии протезирования грудной аорты и ее ветвей оригинальным комбинированным гибридным протезом с бесшовными соединениями.

Фото: Андрей ЗАРЖЕЦКИЙ

Дело в том, что сегодня заболеваемость острым расслоением аорты I типа составляет десять случаев на 100 тысяч населения, соответственно, ежегодно в нашем регионе примерно 280 таких пациентов. Без экстренной операции 90 процентов больных погибают в течение первого месяца. Кроме того, приблизительно такое же количество больных страдают хроническим расслоением аорты.

По словам Дмитрия Сироты, сегодня в мире существуют различные техники протезирования поврежденной аорты. Но проблема состоит в том, что после его выполнения примерно 25–30 процентов пациентов нуждаются в повторной операции, когда требуется заменить уже другой участок поврежденного сосуда. Чтобы совместить два протеза, требуется практически ювелирная работа хирурга. Иными словами, сложно и дорого.

— Мы одни из первых в России внед­рили технологию протезирования сразу нескольких участков, — сообщил исследователь. — А теперь делаем следующий шаг — совместно с инженерами из Пензы работаем над созданием универсального гибридного протеза и унифицированного шва, что должно существенно облегчить и упростить проведение подобных операций.

Как рассказал Дмитрий Сирота, патент на новое медицинское изделие уже получен, опытные образцы созданы, и сейчас идет их испытание в лабораторных условиях на растяжение, разрыв и прочие нагрузки. Создана математическая модель патологической аорты, ее макет распечатан на 3D-принтере, чтобы создать условия, максимально приближенные к реальным. В ближайших планах — создание прототипа гибридного универсального протеза, его испытание на животных и получение доклинической оценки.

Риск оценит искусственный интеллект

Не менее важную задачу решают ученые под руководством заведующего научно-исследовательским отделом эндоваскулярной хирургии, врача по рентгенэндоваскулярной диагностике и лечению, доктора медицинских наук Олега Крестьянинова. Суть исследования состоит в том, чтобы при помощи больших данных и искусственного интеллекта создать компьютерную программу, способную прогнозировать риски развития тех или иных сердечно-сосудистых патологий, а также возможный эффект после произведенного хирургического вмешательства.

Фото: Андрей ЗАРЖЕЦКИЙ

— Ишемическая болезнь сердца остается главной причиной смертности и инвалидизации населения, — отмечает Олег Крестьянинов. — Создание такой программы позволит нам более эффективно проводить лечение и внедрять новые подходы к его проведению.

КОММЕНТАРИЙВадим Васильев, министр науки и инновационной политики Новосибирской области:— Сегодня в регионе есть много молодых исследователей, которые с увлечением занимаются научной работой и внедрением инноваций в такой сложной сфере, как лечение сердечно-сосудистых заболеваний. Благодаря правительству региона и РНФ ученым удается реализовывать свои проекты на практике. По решению губернатора Андрея Травникова увеличено финансирование поддержки научных проектов до 86 миллионов рублей. В НМИЦ им. академика Е.Н. Мешалкина не только разрабатываются новые методы, инструменты и технологии лечения. У многих лабораторий есть свой индустриальный партнер, готовый цивилизованным путем, заключив лицензионный договор, производить инновационную продукцию. Задача правительства региона — поддерживать такие проекты, «проводить за руку» по всем инструментам поддержки, чтобы обес­печить создание и производство новых лекарственных технологий и медицинских устройств, не только соответствующих, но и превосходящих по своим характеристикам иностранные аналоги.