​Только в Москве и Подмосковье ежегодно погибают более 1400 человек, нуждающихся в трансплантации печени. Спасти жизнь таких пациентов может прибор, способный выполнять важнейшие функции этого органа: очистку крови от токсинов и синтез новых веществ.

Биологи из Якутии предлагают использовать для этого гепатоциты — живые клетки печени. Они не только фильтруют кровь, но и синтезируют необходимые организму белки, ферменты, жиры, витамины, а также регулируют обмен веществ и свертываемость крови. Если испытания пройдут удачно, прибор может стать прообразом искусственной печени.

Не просто фильтр

По данным ВОЗ, каждый третий пациент в очереди на трансплантацию печени умирает, не дождавшись донора. Чтобы максимально продлить жизнь пациентов, врачи применяют искусственные системы поддержки функции печени. Как и при гемодиализе (метод внепочечного очищения крови при острой и хронической почечной недостаточности. — «Известия»), к вене пациента присоединяют катетер, а из крови выделяют плазму, которая проходит через фильтрующий модуль устройства. Там плазма очищается от мочевины, аммиака и других отходов организма и затем возвращается к пациенту. Однако функции синтеза веществ такие системы не обеспечивают.

Ученые из Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Амосова предложили использовать для процесса синтеза гепатоциты, живые клетки печени. Проект под названием MyLiver получил грант по результатам конкурса на базе Сколково.

–– Основная часть нашего прибора — одноразовый персональный биореактор, –– рассказал заведующий лабораторией регенеративной медицины СВФУ Иван Троев. –– В основе реактора –– разветвленная сеть капилляров из полупроницаемых мембран, смоделированная по типу триады печени (почечная артерия, воротная вена и желчный проток. –– «Известия»). По этим капиллярам струится плазма крови пациента, взаимодействуя с гепатоцитами через поры полупроницаемых мембран. Так она эффективно очищается от токсинов и насыщается необходимыми элементами, после чего возвращается в кровоток пациента.

В качестве источника гепатоцитов биологи рассматривали два варианта. Первый — использование донорских клеток из криобанков. Их получают как из печени доноров, так и путем репрограммирования стволовых клеток. После размораживания в гепатоцитах запускают процесс деления, который повторяется 52 раза (согласно биологическому закону, называемому пределом Хейфлика). В итоге получаются триллионы гепатоцитов, но и этого количества может быть недостаточно для работы биореактора, ведь клетки необходимо заменять на новые после каждой процедуры очищения крови, и ее насыщения различными ферментами.

Второй вариант, к которому в данный момент склоняются ученые, — покупка и применение так называемых иммортализованных, то есть способных делиться бесконечное количество раз гепатоцитов. В мире существует целый ряд особых клеток, проявляющих свойства раковых, от которых взято лишь одно качество –– бессмертие. К ним относятся и искусственные гепатоциты, которые можно приобрести в любых количествах в замороженном виде — правда, пока только в западных лабораториях, но планируется выращивать их также и в России.

По образу и подобию

Ближайший аналог создаваемого прибора разрабатывался в проекте ученых университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе. Однако проект, по всей видимости, был приостановлен. Его официальный сайт не работает, а команда разбросана по другим проектам. А в технологии отсутствовало описание принципов взаимодействия полупроницаемых мембран в сети инкубатора с гепатоцитами, не было также информации и о поведении самих клеток в культуре, то есть в инкубаторе, где эти клетки выращивались.

–– Сегодня основная проблема искусственных органов и тканей заключается в том, что ученые не могут гарантировать длительного функционирования данных систем, –– пояснил главный трансплантолог Минздрава России Сергей Готье. –– Проект наших якутских коллег по сути направлен на воспроизведение природной структуры печени. Это позволяет надеяться на то, что гепатоциты будут существовать более продолжительное время. Если эксперимент окажется удачным, данная технология не только станет востребована в клиниках, но и имеет шанс стать прообразом искусственной печени, аналогичной по свойствам и строению органу нашего организма.

Полноценная замена функций печени –– востребованная технология, в которой нуждаются тысячи пациентов, сообщил руководитель отделения гепатологии ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского Павел Богомолов. На данный момент существуют и западные разработки, аналогичные создаваемому прибору, но они малоэффективны. Эксперт отметил, что если проект якутских ученых будет реализован, то с его помощью можно будет спасать жизни больных при широком спектре заболеваний: от токсических повреждений печени до гепатита и цирроза.

По мнению разработчиков, для сохранения жизни пациенту процедуру достаточно проводить примерно один-три раза в месяц. Более точные параметры зависят от степени тяжести заболевания и состояния человека. На данный момент ученые проводят испытания на лабораторных животных.

Источники

В печени сидят
Известия, 01/07/2019
Продлить жизнь
Наш университет (nu.s-vfu.ru), 01/07/2019
Якутские биологи разрабатывают проект искусственной печени для больных циррозом
News.Ykt.Ru, 01/07/2019
Якутские биологи разрабатывают проект искусственной печени для больных циррозом
Seldon.News (news.myseldon.com), 01/07/2019
Якутские биологи разрабатывают проект искусственной печени для больных циррозом
The world news (theworldnews.net), 01/07/2019
Якутские биологи разрабатывают проект искусственной печени для больных циррозом
Рен ТВ (ren.tv), 01/07/2019
Якутские биологи разрабатывают проект искусственной печени для больных циррозом
123ru.net, 01/07/2019
Якутские биологи разрабатывают проект искусственной печени для больных циррозом
Seldon.News (news.myseldon.com), 01/07/2019
В печени сидят: больных циррозом спасут живые клетки
The world news (theworldnews.net), 01/07/2019
В печени сидят: больных циррозом спасут живые клетки
Известия (iz.ru), 01/07/2019
Якутские биологи разрабатывают проект искусственной печени для больных циррозом
SakhaTime (sakhatime.ru), 03/07/2019
ЯКУТСКИЕ БИОЛОГИ РАЗРАБАТЫВАЮТ ПРОЕКТ ИСКУССТВЕННОЙ ПЕЧЕНИ ДЛЯ БОЛЬНЫХ ЦИРРОЗОМ
Жизнь Якутска, 05/07/2019

Похожие новости

  • 05/09/2018

    СВФУ представит на ВЭФ-2018 медицинскую технологию коррекции обмена кальция и фосфора

    ​На Восточном экономическом форуме-2018 во Владивостоке предприятие "Дары Якутии" Арктического инновационного центра Северо-Восточного федерального университета представит инновационную медицинскую технологию коррекции нарушений кальциево-фосфорного метаболизма.
    362
  • 15/05/2018

    Якутские медики, химики и биологи представили свои стартап-проекты на «XBIO»

    В Якутске впервые прошел преакселератор биотехнологических проектов "XBIO". Знаменательно, что организация стартап-движения биотехнологического кластера и непосредственно данного мероприятия проведена без специального финансирования на основе энтузиазма единомышленников "Excell Biotech Corp.
    523
  • 19/12/2017

    Якутские врачи провели операции по кохлеарной имплантации

    ​16-17 декабря в Якутске состоялись очередные операции по кохлеарной имплантации. Якутские врачи подарили шанс на полноценную жизнь шестерым детям с врожденной глухотой. Напомним, что 13 июня 2017 года впервые в истории якутского здравоохранения были выполнены операции по кохлеарной имплантации пятерым малышам.
    632
  • 20/09/2017

    География университетских исследований

     Журнал "Коммерсантъ Наука" продолжает пополнять новостную карту научно-технологической деятельности российских университетов. В очередном выпуске — наиболее интересные сообщения о научно-технических достижениях и разнообразных направлениях исследовательской и конструкторской работы.
    684
  • 24/05/2017

    Якутские ученые разработали метод лечения спиноцеребеллярной атаксии

    ​В Северо-Восточном федеральном университете ученые научно-исследовательского института здоровья получили патент на способ лечения генетического заболевания – спиноцеребеллярной атаксии. Технический эффект разработки выражается в получении способа лечения спиноцеребеллярной атаксии I типа при применении препарата «L-цистеин».
    2276
  • 29/12/2017

    В технопарке «Якутия» состоялся первый в республике биохакатон

    ​В технопарке "Якутия" на днях завершился конкурс биотехнологических проектов "LABSKILLS2017". Конкурс прошел в формате биохакатона и стал первым подобным мероприятием в республике.
    675
  • 24/05/2017

    Ученые СВФУ запатентовали экстракт, повышающий устойчивость к ультрафиолету

    ​Ученые-биологи Северо-Восточного федерального университета запатентовали экстракт, который способствует повышению устойчивости сельскохозяйственных культур к ультрафиолетовому облучению. Как сообщают в лаборатории прикладной ботаники и экологии Ботанического сада СВФУ, средство также усиливает защиту семян от болезней.
    792
  • 23/07/2019

    Замминистру здравоохранения РФ продемонстрировали искусственный интеллект, разработанный якутскими медиками

    В Якутии с рабочим визитом побывала заместитель министра здравоохранения РФ Елена Бойко, сообщает пресс-служба Минздрава Якутии. Врачи НЦМ продемонстрировали Елене Бойко искусственный интеллект, разработанный командой молодых ученых, состоящей из врачей, программистов и математиков СВФУ.
    156
  • 14/12/2018

    Красноярские ученые оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки

    ​Экологи из Сибирского федерального университета (СФУ) оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки и изучения климата прошлого. Исследование поддержано грантами Российского научного фонда (1, 1).
    1094
  • 24/01/2018

    Российские и американские ученые разработали алгоритм для быстрого поиска новых антибиотиков

    ​Молодые сотрудники Центра алгоритмической биотехнологии СПбГУ под руководством Павла Певзнера вместе с ассистент-профессором Университета Карнеги — Меллон (США) Хосейном Мохимани разработали компьютерную программу, которая ускорит поиск новых антибиотиков.
    789