Ученые Института цитологии и генетики СО РАН с участием студентов Новосибирского государственного университета совместно с Сибирским Федеральным биомедицинским исследовательским центром имени академика Е.Н. Мешалкина и Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН разработали эффективный метод получения тканеинженерных конструкций, свойства которых максимально приближенными к физиологическим.

Биопротезы, созданные на основе такой технологии, будут способны заменить сосуды человеку, нуждающемуся в трансплантации. Разработка биологов позволяет избежать негативных последствий: снижает риск воспаления, тромбоза и других иммунопатологических процессов, приводящих к повторному дефициту кровообращения.

Сосудистая хирургия сталкивается с проблемой получения заменителей сосудов малого диаметра. Использование сосудов от самого пациента часто невозможно по медицинским показаниям, а синтетические материалы имеют ряд физических недостатков. Тканевая инженерия предоставляет возможность решить эту проблему с помощью создания клеточно-наполненного сосудистого трансплантата. Ученые подбирают не только источники клеток, моделирующих естественную структуру сосуда, но и подходящие для их заселения материалы.

Новосибирские биологи разработали метод получения тканеинженерных конструкций на основе мембран из поликапролактона и хитозана, заселенных эндотелиальными и гладкомышечными клетками кардиальных эксплантов человека. Сочетание выбранных клеток и материалов необходимо, чтобы решить вопросы прочности, долговечности и физиологичности трансплантата.

- Для разработки тканеинженерных конструкций мы использовали эндотелиальные (выстилающие кровеносные сосуды) и гладкомышечные (создающие сосудистый тонус) клетки отходного послеоперационного материала миокарда человека, - рассказывает участник исследования, студент факультета естественных наук Анна Смирнова, которая работает в лаборатории эпигенетики развития ИЦиГ под руководством кандидата биологических наук Ирины Захаровой. - Технология получения этих клеток была ранее разработана в нашей лаборатории эпигенетики развития ИЦиГ (заведующий лабораторией - доктор биологических наук, профессор Сурен Минасович Закиян). Заселение сосудистых протезов этими клетками увеличит срок службы трансплантата за счет их способности вырабатывать межклеточный матрикс.

Ученые-разработчики предполагают, что таким образом снизится риск воспаления, тромбоза и иммунопатологических процессов, которые приводят к повторному дефициту кровообращения посредством закупорки просвета сосудов.

- Использование материала, состоящего из смеси хитозана и поликапролактона, для создания тканеинженерных конструкций, также имеет свои преимущества. Хитозан обладает благоприятными биологическими свойствами (отсутствие иммуногенности, биосовместимость, биоразлагаемость и антимикробная активность). Но полученные на его основе материалы не обладают достаточной механической прочностью. Поэтому хитозан смешивают с поликапролактоном, который компенсирует этот недостаток - смесь компонентов приносит больше пользы, чем каждый по отдельности, - говорит Анна Смирнова.

 



 

В ходе экспериментов ученые показали, что человеческие клетки после заселения на такие мембраны сохраняют свои функциональные свойства. Кроме того, исследователи вычислили оптимальное соотношение компонентов для более эффективной пролиферации клеток на поверхности материала. Исследование тканеинженерных конструкций из смеси хитозана и поликапролактона проведено пока только in vitro. Однако по его результатам уже сейчас можно сказать, что метод получения клеточно-заселенных тканеинженерных конструкций на основе смеси поликапролактона и хитозана может быть основой для разработки функциональных трансплантатов сосудов малого диаметра со свойствами, максимально приближенными к физиологическим. Биологи предполагают, что заселять трансплантат человека можно будет клетками самого пациента, что не вызывает отторжения и иммунной реакции.

Исследователи лаборатории эпигенетики развития ИЦиГ провели эксперименты с использованием разработанной технологии заселения in vivo на модели мышей. В этих экспериментах использовали каркасы из синтетического материала поликарполактона, разработанные коллегами в лаборатории молекулярной медицины Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (заведующий лабораторией - кандидат биологических наук Павел Петрович Лактионов).

Эти каркасы предварительно заселялись клетками кардиальных эксплантов человека, полученными из отходного послеоперационного материала миокарда выходного отдела правого желудочка. Аспирант Сибирского федерального биомедицинского исследовательского центра им. Е.Н. Мешалкина, сотрудник Центра сосудистой и гибридной хирургии Саая Шораан (руководитель центра - доктор медицинских наук, профессор Андрей Анатольевич Карпенко) проводил операции по имплантации в аорту мышей таких клеточно-заселенных тканеинженерных конструкций на базе центра коллективного пользования "SPF-виварий".

- Было прооперировано 44 мыши, которые подразделялись на две группы (контрольные - с незаселенными заплатами из поликапролактона, и экспериментальные - с заселенными). Я принимала участие в эксперименте, - пояснила Анна Смирнова. - За животными наблюдали в течение 24 недель. Исследования с помощью УЗ и МРТ подтвердили, что после имплантации на протяжении всего срока эксперимента аорта остается проходимой, в биопротезе сохраняется пульсирующий кровоток. Для того, чтобы подтвердить сохранность клеток после трасплантации, в контрольных точках эксперимента (2, 4, 12, 24 недель после операции) проводили гистологический анализ, исследовали снимки с помощью конфокального микроскопа. В незаселенных клетками протезах не формируется специализированного эндотелиального и гладкомышечного слоя, что может впоследствии привести к стенозу и закупорке сосудов. Клеточно-заселенные тканеинженерные протезы формируют необходиимые функциональные слои клеток и хорошо интегрируются в окружающие ткани.

Таким образом, ученые показали, что клеточно-заселенные тканеинженерные конструкции имеют преимущество перед незаселенными, что особенно важно для разработки заментителей сосудов малого диаметра.


Проведённое исследование является частью проекта, финансируемого грантом РФФИ №14-04-00082.

Источники

Новосибирские ученые изобрели искусственную замену сосудам человека
Tvsib.Ru, 27/02/2017
Новосибирские ученые создали тканеинженерные конструкции, способные в перспективе заменить сосуды человека
Vestisibiri.ru, 27/02/2017
Новосибирские ученые создали материал, который сможет заменить сосуды
Навигатор (navigato.ru), 27/02/2017
Новосибирские учёные создали тканеинженерные конструкции, способные в перспективе заменить сосуды человека
НГУ (nsu.ru), 27/02/2017
Новосибирские ученые изобрели искусственную замену сосудам человека
1nnc.net, 27/02/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Новости@Mail.ru, 27/02/2017
Биопротезы человеческих сосудов создали ученые из Новосибирска
Новости@Rambler.ru, 27/02/2017
Биопротезы человеческих сосудов создали ученые из Новосибирска
Аргументы и Факты (nsk.aif.ru), 27/02/2017
Новосибирские ученые создали заменители сосудов
Infopro54.ru, 27/02/2017
Новосибирские ученые изобрели искусственную замену сосудам человека
Vestisibiri.ru, 27/02/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Cokrat.ru, 27/02/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
ИА Город Новостей (city-n.ru), 27/02/2017
Новосибирские ученые создали тканеинженерные конструкции, способные в перспективе заменить сосуды человека
Монависта (novosibirsk.monavista.ru), 27/02/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Новости@Rambler.ru, 27/02/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
ТАСС, 27/02/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Новости обо всем (newsae.ru), 27/02/2017
Ученые разработали технологию создания ненастоящих сосудов
IToday.ru, 27/02/2017
Биопротезы человеческих сосудов создали ученые из Новосибирска
Новости@Mail.ru, 27/02/2017
Технологии здоровья
Академгородок (academcity.org), 27/02/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Новосибирские новости (nscn.ru), 27/02/2017
Сибирские ученые разработали биопротезы кровеносных сосудов человека
Такие дела (takiedela.ru), 27/02/2017
Сибирские ученые создали биопротезы человеческих сосудов
Новосибирские новости (nscn.ru), 27/02/2017
Новосибирские ученые создали тканеинженерные конструкции, способные заменить сосуды человека
Vestisibiri.ru, 27/02/2017
Новосибирские ученые создали тканеинженерные конструкции, способные заменить сосуды человека
ИА МАНГАЗЕЯ (mngz.ru), 27/02/2017
Новосибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Oane.ws, 27/02/2017
Искусственные сосуды научились растить новосибирские ученые
День Украины (ukrday.net), 27/02/2017
Сибирские ученые разработали биопротезы кровеносных сосудов человека
Rsute.ru, 27/02/2017
Ученые из Новосибирска создали биопротезы человеческих сосудов
AvtoInsider.com, 27/02/2017
Сибирские ученые предлагают новую технологию создания искусственных сосудов
Медицинский вестник (medvestnik.ru), 27/02/2017
Сибирские ученые разработали биопротезы кровеносных сосудов человека
Новосибирские новости (nscn.ru), 27/02/2017
Новосибирские ученые создали тканеинженерные конструкции, способные заменить сосуды человека
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 27/02/2017
Новосибирские ученые создали биопротезы, способные заменить сосуды человека
Top Real Estate (topre.ru), 27/02/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Великие Луки (iluki.ru), 27/02/2017
Сибирские ученые разработали биопротезы кровеносных сосудов человека - новости на сегодня 27.02.2017
News2world.net, 27/02/2017
Российские ученые создали биопротезы человеческих сосудов
Findnews.ru, 27/02/2017
Российские ученые создали биопротезы человеческих сосудов
Утро.ru, 27/02/2017
Уникальная технология создания искусственных кровеносных сосудов разработана в Новосибирске
Business FM (bfm.ru), 27/02/2017
Биопротезы человеческих сосудов создали ученые из Новосибирска
NevaInfo.Ru, 27/02/2017
Ученые из Новосибирска создали биопротезы человеческих сосудов
Твой город Псков (tvoygorodpskov.ru), 27/02/2017
Сибирские ученые разработали неповторимую технологию создания искусственных сосудов
РЫБИНСКonLine (ryb.ru), 27/02/2017
Новосибирские ученые создали биопротезы, способные заменить сосуды человека
Evo-rus.com, 27/02/2017
Новосибирские ученые изобрели искусственные сосуды для человеческого тела
Kremlin Press (kremlinpress.com), 27/02/2017
Биопротезы кровеносных сосудов человека разработали в Новосибирске
Москва 24 (m24.ru), 27/02/2017
Российские ученые создали конструкции, способные в перспективе заменить сосуды человека
News2 (news2.ru), 27/02/2017
Биопротезы кровеносных сосудов человека разработали в Новосибирске
Gorodskoyportal.ru/moskva, 27/02/2017
Биопротезы кровеносных сосудов человека разработали в Новосибирске
MosDay.ru, 27/02/2017
Ученые из Новосибирска создали биопротезы человеческих сосудов
Gursesintour.com, 27/02/2017
Новосибирские ученые создали биопротезы, способные заменить сосуды человека
Sibmeda.ru, 27/02/2017
Сибирские ученые создали биопротезы человеческих сосудов
Новости@Rambler.ru, 27/02/2017
Сибирские ученые разработали неповторимую технологию создания искусственных сосудов
Krasnews.com, 27/02/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Health.mail.ru, 27/02/2017
Сибирские ученые создали биопротезы человеческих сосудов
Findnews.ru, 27/02/2017
Сибирские ученые создали биопротезы человеческих сосудов
ИА Regnum, 27/02/2017
Российские ученые предлагают заселять протезы сосудов клетками пациентов
Доктор Питер (doctorpiter.ru), 27/02/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
РИА АМИ (riaami.ru), 27/02/2017
Сибирские ученые разработали биопротезы кровеносных сосудов человека
Новости@Rambler.ru, 27/02/2017
Новосибирские ученые создали биологические протезы сосудов
Сибкрай.ru (sibkray.ru), 27/02/2017
Сибирские ученые разработали биопротезы кровеносных сосудов человека
Москва.ру (mockva.ru), 27/02/2017
Ученые Института цитологии и генетики СО РАН разработали биопротезы
Компьютерра (computerra.ru), 28/02/2017
Новосибирские генетики создали тканеинженерные конструкции, которые смогут заменить сосуды
Байкал 24 # Наука (baikal24-nauka.ru), 28/02/2017
Российские ученые разработали биопротезы человеческих сосудов
Новости@Rambler.ru, 27/02/2017
Российские ученые разработали биопротезы человеческих сосудов
MosDay.ru, 27/02/2017
Новосибирские ученые придумали материал для создания искусственных сосудов
Барнаульский городской портал (barnaul-altai.ru), 28/02/2017
Российские ученые создали биопротезы кровеносных сосудов
Km.ru, 28/02/2017
Российские ученые создали биопротезы кровеносных сосудов
Брянские новости (bragazeta.ru), 28/02/2017
Российские ученые придумали, как получить искусственные сосуды
Seoma.ru, 28/02/2017
Российские ученые придумали, как получить искусственные сосуды
MEDdaily (meddaily.ru), 28/02/2017
Российские ученые создали биопротезы кровеносных сосудов
Speakworld.ru, 28/02/2017
Ученые Института цитологии и генетики СО РАН разработали биопротезы
Findnews.ru, 28/02/2017
Сибирские ученые создали биопротезы человеческих сосудов
Новости регионов России (skoronovosti.ru), 01/03/2017
Медики Сибири научились создавать искусственные сосуды
ИД Панорама (panor.ru), 01/03/2017
Российские ученые придумали, как получить искусственные сосуды
Medlinks.ru, 01/03/2017
Революция в биотехнологиях по-сибирски
Медицинская газета (mgzt.ru), 01/03/2017
Заменитель сосудов
Навигатор (navigato.ru), 01/03/2017
Российские ученые придумали, как получить искусственные сосуды
Научный медицинский портал (scientificmedicine.ru), 01/03/2017
Биопротезы вместо сосудов
Vladmedicina.ru, 02/03/2017
Ученые из Новосибирска создали протезы кровеносных сосудов
Научная Россия (scientificrussia.ru), 02/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Nanonewsnet.ru, 02/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Seoma.ru, 02/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Topblognews.ru, 02/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Новости@Rambler.ru, 02/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
ПитерБургер.ru (piterburger.ru), 03/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Newstes.ru, 04/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
E-news.su, 04/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Newsland (newsland.com), 04/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Медиарупор (mediarupor.ru), 04/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
X-true.info, 04/03/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Nanonewsnet.ru, 04/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Arhano.ru, 04/03/2017
Разработаны новые российские материалы для биопротезирования
livejournal.com, 05/03/2017
Сибирские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
ИА ИНВУР (invur.ru), 06/03/2017
Российские ученые разработали уникальную технологию создания искусственных сосудов
Agentnews.ru (agentnews.ru), 05/03/2017
Новосибирские ученые создали тканеинженерные конструкции, способные в перспективе заменить сосуды человека
МИСиС (misis.ru), 07/03/2017
Сибирские ученые изобрели биопротезы кровеносных сосудов
Байкал Информ (baikalinform.ru), 09/03/2017
Российские ученые придумали, как получить искусственные сосуды
Stemcells.ru, 13/03/2017
Российские ученые разработали биопротезы человеческих сосудов
360° Подмосковье, 27/02/2017
Новосибирские ученые изобрели искусственную замену сосудам человека
ГТРК Новосибирск, 27/02/2017
Сибирские ученые разработали биопротезы кровеносных сосудов человека
Общественное телевидение России, 27/02/2017
Биопротезы человеческих сосудов создали ученые из Новосибирска
ТВК-плюс, 27/02/2017

Похожие новости

  • 22/04/2019

    Новосибирские генетики изучают серотонин

    ​Современные реалии таковы, что получение гранта на поддержку проекта стало одним из важных залогов успешной работы для наших ученых. Руководитель лаборатории нейрогеномики поведения ФИЦ ИЦиГ СО РАН, д.
    539
  • 27/12/2017

    Исследователи реализуют проект, позволяющий исправлять мутации ДНК митохондрий

    ​В последнее время все чаще можно услышать о тяжелых наследственных заболеваниях митохондриальной этиологии. Эти недуги вызываются дефектами митохондрий, которые являются своеобразными "энергетическими станциями" клеток организма.
    1860
  • 02/09/2016

    Наночастицы: невидимые и влиятельные

    Прибор, сконструированный в Институте химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, помогает обнаружить наночастицы за несколько минут.— Есть работы российских, украинских, английских и американских исследователей, которые показывают, что в городах с высоким содержанием наночастиц отмечается повышенный уровень заболеваемости сердечными, онкологическими и легочными заболеваниями, — подчеркивает старший научный сотрудник ИХКГ СО РАН кандидат химических наук Сергей Николаевич Дубцов.
    2678
  • 11/01/2019

    В Новосибирске предлагают построить центр клеточной иммунотерапии

     10 января губернатор Новосибирской области Андрей Травников посетил Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии СО РАН. В ходе рабочей поездки главе регионе был представлен инновационный проект медицинского научно-исследовательского центра клеточной иммунотерапии и регенеративной медицины стоимостью 1,2 млрд.
    1084
  • 10/05/2018

    Эффективность лактаптина может быть повышена

    ​Разработчики противоракового средства нашли метод его адресной доставки к опухоли. Как рассказал заместитель директора Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН кандидат биологических наук Владимир Александрович Рихтер, лактаптин успешно прошел полный цикл доклинических испытаний и ожидает регистрации Минздрава РФ для перехода на последний, клинический этап.
    1163
  • 22/09/2016

    В Новосибирске планируют создать клинику для лечения методом БНЗТ

    ​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.
    3463
  • 17/10/2018

    Сибирские ученые начали создавать доступный препарат для иммунотерапии рака

    ​Цель проекта - разработка подхода к созданию противораковых препаратов, которые были бы не менее эффективны, чем моноклональные антитела, но оказались бы более доступны для широкого круга онкобольных.
    516
  • 29/11/2018

    Новосибирские ученые работают над упорядочиванием ДНК в клеточных ядрах

    Ученые ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», продолжая работу, посвященную упорядочиванию ДНК в клеточных ядрах, сравнили два типа клеток — фибробласты и эритроциты — у человека и у курицы и выяснили ряд интересных моментов, требующих дополнительных исследований.
    1347
  • 16/11/2016

    Ученые ИЦиГ СО РАН научились замораживать эмбрионы кошачьих

    ​Учёные ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН получили in vitro гибридный эмбрион домашней кошки и дальневосточного лесного кота, а также научились успешно замораживать эмбрионы кошачьих. В перспективе эти работы должны способствовать сохранению исчезающих диких видов.
    1817
  • 12/11/2018

    Сибирские ингибиторы препаратов против рака проходят доклинические испытания

    ​Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН и ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» нашли эффективные белковые мишени для разработки препаратов против рака прямой кишки, легких и кишечника.
    915