Гибкий гидрогелевый пластырь от MIT вдвое сокращает повреждения сердца после инфаркта
Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) разработали гибкий гидрогелевый пластырь для доставки лекарств, который помогает сердцу восстановиться после инфаркта. Инновация, уже показавшая успех в испытаниях на крысах, доставляет несколько препаратов по заранее заданной программе непосредственно к поврежденной ткани сердца, сокращая объем повреждений вдвое и более эффективно восстанавливая функцию органа по сравнению с существующими методами лечения. После обширного инфаркта поврежденная ткань с трудом регенерирует, что часто приводит к необратимому ослаблению сердца. Как пояснила главный исследователь Ана Якленец из Института интегративных исследований рака имени Коха при MIT, цель разработки — восстановить эту функцию и помочь людям вернуть себе более сильное и выносливое сердце после перенесенного инфаркта миокарда.
Пациентам после инфаркта часто проводят шунтирование для улучшения кровотока, но эта процедура не восстанавливает отмершую ткань. Команда MIT стремилась создать решение, которое можно было бы разместить на сердце во время операции для стимуляции заживления. Исследователи модифицировали созданные ранее микрокапсулы для доставки лекарств. Крошечные капсулы из биоразлагаемого полимера PLGA действуют как миниатюрные «кофейные чашки», высвобождающие препараты в разные промежутки времени в зависимости от скорости разрушения их крышек. В данном исследовании частицы были запрограммированы на высвобождение лекарств в периоды с 1 по 3, с 7 по 9 и с 12 по 14 день после имплантации. Каждый этап доставлял определенный препарат: неургулин-1 для предотвращения гибели клеток, VEGF для стимуляции роста новых кровеносных сосудов и GW788388 для уменьшения образования рубцовой ткани.
Команда внедрила ряды этих микрокапсул в гидрогелевый пластырь из альгината и PEGDA. Тонкий гибкий материал, похожий на контактную линзу, можно накладывать непосредственно на сердце во время операции. В лабораторных тестах пластырь улучшил выживаемость клеток сердца в условиях низкого содержания кислорода, имитирующих инфаркт, а также стимулировал образование кровеносных сосудов и уменьшал рубцевание. При испытаниях на крысах, перенесших инфаркт, у животных, которым наложили пластырь, показатели выживаемости были на 33 процента выше, а объем поврежденной ткани — на 50 процентов меньше по сравнению с крысами из контрольной группы, не получавшей лечения, и с теми, кому те же препараты вводили внутривенно. Их сердечный выброс также значительно улучшился. Со временем пластырь безопасно растворился, оставив лишь тонкий слой, не влияющий на движение сердца. Исследователи планируют испытать пластырь на более крупных животных, прежде чем переходить к клиническим испытаниям на людях.
Исследование опубликовано в журнале .