Розвиток сучасної медицини призвів до виникнення нових, унікальних методів лікування. Завдяки стрімкому розвиткові імплантології, що застосовується майже в усіх областях медицини, як для розв’язання суто медичних завдань, так і для досягнення естетичного ефекту, лікарі отримали унікальну можливість впоратися з наслідками багатьох хвороб та забезпечити людині гідну якість життя. У тому, що за імплантатами майбутнє, одностайні всі лікарі, а особливо хірурги. Але для всіх без винятку областей медицини, де використовуються імплантати, постає одна проблема — біосумісність матеріалів.
Людський організм завжди реагує на введення чужорідного тіла. І це є однією з основних причин відторгнення імплантатів. Наприклад, сьогодні досить широко застосовується прогресивний метод лікування ішемічної хвороби серця (ІХС) — ангіопластика і стентування коронарних судин, який зберігає не тільки здоров’я, а й життя сотням тисяч людей у всьому світі. Натомість, відомо, що за короткий термін (півроку, рік) після ефективного внутрішньосудинного втручання симптоми стенокардії з’являються знову, тобто виникає повторне звуження у зоні стенозу — рестеноз. До причини виникнення рестенозу відносять різні фактори, але найчастіше це реакція на чужорідне тіло (стент), яка виявляється у надлишковому наростанні внутрішньої оболонки судини на ділянці, де був відновлений нормальний просвіт.
Існують способи, що дозволяють звести ризик повторного звуження до мінімуму, як, наприклад, використання стентів із лікарським покриттям, що перешкоджає виникненню рестенозу.
Але повністю виключити рестеноз поки було неможливо. Ми говоримо «було», бо метод, який розроблено і досліджено українськими вченими, здатен не тільки «вимкнути» сигнал «свій-чужий», а й виміряти біосумісність матеріалів за прямими показниками, тобто силу споріднення (розриву комплексу антиген-антитіло).
Цілком можливо, що цей метод стане справжнім проривом у медичній науці! «Цілком можливо», бо, не зважаючи на те, що метод вже має п’ять українських та один європейський патенти, українська бюрократична машина поки що його ігнорує, не знаючи, у який спосіб оцінити (зареєструвати) ноу-хау.
Отже, залишається велика ймовірність того, що через певний час ми купуватимемо свою ж вітчизняну технологію за кордоном (але на той час із простої та мало витратної вона перетвориться для нас на «високовартісну інноваційну технологію»), як це бувало вже не раз.
Сьогоднішня наша розмова з автором і одним із розробників (у розробці брали участь такі установи, як ДНУ «Науково-практичний центр профілактичної та клінічної медицини» Державного управління справами; Національна медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика; Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України, Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України та Національний медичний університет імені О.О. Богомольця), доктором медичних наук, доцентом Олегом Лазаренком.
ВЗ Із чого все починалося?
— Після захисту кандидатської дисертації я займався питаннями рестенозів, що виникають після балонної ангіопластики і спостерігаються більш ніж у половині випадків. Потім почали ставити в судину спеціальний стент і ситуація покращилася. Але розв’язати конкретне питання — проблему рестенозу — так і не змогли.
Протягом майже десяти років тривали дослідження (завдяки трьом європейським грантам), у яких я очолював біологічний напрямок. Потім — ще три гранти Національної Академії Наук України. Метою всіх цих досліджень було з’ясувати, які ж внутрішньосудинні конструкції і з якими властивостями цю проблему розв’яжуть.
ВЗ Іншими словами, втілити можливість індивідуального підбору матеріалів з урахуванням імунного стану організму реципієнта?
— Так. Наша науково-дослідницька робота так і називається «Розробка фізичного методу тестування сумісності імплантатів з організмом людини на основі нанобіосенсорних технологій».
Ми запропонували обробку цих конструкцій кров’ю реципієнта. Технічно це виглядало так: ми набирали в пробірку кров реципієнта, прибирали формені елементи (еритроцити, лейкоцити тощо), отримуючи таким чином сироватку крові, основним елементом якої є альбумін. Термічна обробка дозволяє інактивувати в крові всі імуноглобуліни, тобто ті речовини, що могли б якось зреагувати на присутність чогось (імплантату, наприклад). Отже, у такий спосіб ми отримали можливість покривати імплантат білком крові реципієнта, завдяки чому він не сприймається організмом як ворог і не відчужується.
ВЗ Отже, практично це і є механізм, який «вимикає» сигнал «свій-чужий»?
— Хитрість ще в тому, що шар покриття імплантату, крім того, що це свій білок, має товщину однієї молекули білка, тобто він — нанорозмірний.
У цих дослідженнях брали участь 10 науково-дослідних інститутів (два медичних: Інститут кардіології імені М.Д. Стражеска і Національний інститут хірургії та трансплантології ім. О.О. Шалімова, інститут Хімії поверхні, Інститут зварювання ім. Є.О. Патона тощо). За допомогою колег з Інституту фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України ми провели дослідження на атомно-силовому мікроскопі — приладі, який найбільш точно характеризує рельєф поверхні. Це нанометровий діапазон, його точність 10-9 Ньютонів. Отже, коли береться покриття будь-якого імплантату (найчастіше це сітки для пластики гриж черевної порожнини), то на поверхню сіточки 15х15 мм незворотно адсорбується всього 80 нанограмів білка. Тобто, це наймінімальніша доза, але вона дозволяє усунути сигнал «свій-чужий». Завдяки цьому організм реципієнта не сприймає імплантат як чужорідний. У цьому, власне, суть методу.
ВЗ Як технічно це відбувається і наскільки стійким є це покриття?
— Потрібно витримати імплантат у стерильному розчині 5 хвилин. Ми у своїх дослідженнях довели, що за цей час білок незворотно абсорбується на поверхні, тобто, він уже не змиється, не зітреться, не розчиниться тощо.
ВЗ Як ви назвали свою методику?
— «Адаптуюча композиція», адже ми адаптуємо поверхню для того, щоб імплантат нормально сприймався організмом реципієнта.
ВЗ Де може використовуватися цей метод?
— Застосовувати його можна в будь-якій галузі хірургії, де використовуються імплантати: від стоматології, ортопедії, мікрохірургії ока, естетичної хірургії до кардіології та судинної хірургії.
ВЗ Використання цього методу виключає необхідність застосування стентів із лікарським покриттям?
— Ні, всі лікарські покриття необхідні для запобігання рестенозам артерій (для чого, власне, вони і були розроблені). Але під час виключення сигналу «свій/чужий» за допомогою нашої композиції ми добиваємося очікуваного ефекту навіть у тих пацієнтів, де ситуацію погіршувала реакція відторгнення.
ВЗ На яких іще імплантатах, крім стентів, випробувалася ця методика?
— На імплантатах грудних залоз, які практично в третині випадків вимагають через певний час повторних медичних втручань. Отримавши інформовану згоду пацієнток, дозвіл від фірми-виробника імплантатів, ми застосували цей метод. Таким чином, близько десяти пацієнток, які повторно звернулися в клініку, отримали імплантати, оброблені за цим методом. Дворічні спостереження довели ефективність цієї процедури: жодних порушень, при тому, що організм, по суті, вже був спровокований. Крім того, встановлювали експандери, які оброблялися цим же способом, і теж отримали позитивний результат.
Ми застосовували також цю методику для ортопедичних імплантатів (спиці тощо). Треба зауважити, що завдяки відсутності формених елементів крові усувається також проблема корозії.
Обробляли таким чином рогівку ока під час кератопластики — вдалося уникнути помутніння донорської рогівки.
За нашим методом проводили обробку сіток, які використовуються у разі гриж черевної порожнини, та клітин під час клітинної терапії на експериментальних тваринах — вони теж показали позитивний результат.
Ми навіть ризикнули провести експеримент і пересадили нирку свинці від свинки іншої породи. Для цього ми налагодили спеціальний насос, який пропускав розчин протягом години для промивання нирки, яку потім пересадили. Після цього свинка отримувала протягом трьох днів знеболюючі та по 1 ін’єкції антибіотику. Далі вона прожила півроку без усіляких препаратів із трьома нирками. Думаю, що жила б і довше, але ми, за браком грошей, просто не змогли далі утримувати тварину.
Отже, перераховувати все немає сенсу. Досить зрозуміти: ця проста і недорога методика може дуже широко застосовуватись і сприяє досягненню позитивного ефекту лікування.
ВЗ Чому ж її не впроваджують?
— Ми розробили методичні рекомендації «Клінічне застосування тестування імплантатів на біосумісність з організмом реципієнта» та «Клінічне застосування обробки поверхні імплантатів адаптуючою композицією для поліпшення їх біосумісних властивостей у відновлюваній хірургії». Вони затверджені в МОЗ України та в Українському центрі наукової медичної інформації та патентно-ліцензійної роботи. А сама методика потрапила у так звану вилку: наша технологія не належить до лікарських засобів (бо не використовує нічого, крім власного білка реципієнта) і не є виробом медичного призначення. Принаймні, таку відповідь ми отримали з Міністерства охорони здоров’я України та від Державного експертного центру МОЗ. Ми зверталися і в інші відомства, але, на жаль, ніхто поки нам так і не допоміг.
ВЗ У ході цих досліджень вдалося розробити ще один метод, а саме чисельно визначити реакцію організму на матеріал відповідного імплантату?
— Друга методика — похідна від першої. Вперше у світі(!) ми змогли визначити силу взаємодії антиген-антитіло і вона дорівнює 45 наноНьютонам. Отримавши цю константу, ми змогли далі розвинути методику і відповісти на запитання: наскільки високою є ймовірність відторгнення будь-якого з імплантатів, що використовуються на даний момент у клінічній практиці, організмом певного реципієнта у відповідний період. Іншими словами, запропонований метод може з великою точністю чисельно визначити (10-9 Ньютонів) реакцію організму на матеріал імплантату. Адже на поверхні матеріалів існують центри, які можуть розпізнаватися імунною системою організму — це спричиняє реакцію реципієнта на штучний матеріал, вона носить індивідуальний характер і залежить від імунного статусу реципієнта на даний час. Отже, проведення тестування матеріалів імплантатів у доопераційному періоді за допомогою атомно-силового мікроскопа дозволяє передбачити, наскільки організм сумісний із імплантатом і підібрати найбільш відповідні або забезпечити медикаментозну підтримку для запобігання ускладненням. До речі, страхові компанії, ввівши цю просту у використанні і недорогу процедуру, отримують можливість робити чіткий прогноз і, відповідно, істотно економити кошти.
Підготувала
Тетяна СТАСЕНКО, «ВЗ»
