Способ лазерного энграфтинга клеток

Изобретение относится к медицине, кардиохирургии. У больного ишемической болезнью сердца в зоне поражения миокарда при помощи лазера формируют пучок радиально расходящихся слепых каналов. Каналы промывают перфтораном. Заполняют их сепарированной суспензией мезенхимальных стволовых клеток, выделенных из грудины или из подвздошной кости больного. Затем каналы закрывают ранее наложенным атравматическим швом. Изобретение позволяет повысить точность локализации имплантированной клеточной суспензии и способствует иммобилизации собственных клеточных элементов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к медицине, к хирургии, к биологии, к биоинженерии.

Основным методом хирургического лечения ишемической болезни сердца на современном этапе является прямая реваскуляризация миокарда, а именно аортокоронарное шунтирование. Известно, что в 25-30% случаев диаметр коронарных артерий недостаточен для эффективного шунтирования (1). Кроме того, часть сосудов подвержена диффузным изменениям на всем протяжении, что делает их нешунтабельными. Таким образом, существует значительная группа больных, для которых выбор традиционных методов прямой реваскуляризации ограничен. К этой же группе относятся пациенты с диффузным поражением интрамуральных ветвей коронарных артерий, а также пациенты, ранее перенесшие операцию прямой реваскуляризации миокарда с плохим результатом (1). Именно эти предпосылки определили развитие альтернативных методов реваскуляризации миокарда. Вопросам реваскуляризации миокарда, механизмам и эффективности ангиогенеза в стенке сердца при медикаментозной и хирургической коррекции ишемических изменений посвящено большое количество научных исследований (1, 2, 3).

Перспективным направлением в лечении ишемической болезни сердца является пересадка стволовых клеток в пораженный миокард.

Несмотря на целый ряд позитивных клинических испытаний этого метода с целью регенерации инфарцированного миокарда в нескольких центрах разных стран мира, механизм действия введенных клеток остается неясным. Критическим моментом при внутривенном или интракоронарном введении клеток является их хоуминг, дифференцировка и энграфтинг в постинфарктный миокард (4).

В последние годы появились работы, сообщающие об использовании трансплантации клеток мезенхимальных предшественников при лечении больных ИБС, дилятационной КМП (5), циррозами печени (6), по замещению дефектов нервных тканей (7).

Известны способы имплантации клеток в миокард: путем введения суспензии клеток в ствол левой коронарной артерии с помощью двухпросветного баллонного катетера для ангиопластики, с помощью интрамиокардиального катетера (8), путем инъекции туберкулиновым шприцем с подкожной иглой (9) и др.

Однако эти способы не дают адресности введения и в случае инъекции клеток не исключают возможности травматизации клеток при введении в миокард и гибели их от ишемии.

Недостатком способа является также отсутствие точной локализации распространения клеток в связи с их диффузным распространением по тканям, связанным с введением интракоронарно и инъекционно.

Известен способ имплантации стволовых клеток в лазерные слепые эпимиокардиальные каналы сердца собаки (10), однако недостатком способа является недостаточная фиксация вводимой суспензии клеток.

Целью изобретения является повышение точности локализации и фиксации клеточной суспензии в сформированные лазером каналы в миокарде.

Поставленная цель достигается путем формирования с использованием лазерного луча пучков слепых каналов в зонах миокарда с постинфарктным рубцом, промыванием каналов перфтораном, введением в данный канал сепарированной суспензии мезенхимальных стволовых клеток и созданием замкнутой полости.

Мезенхимальные стволовые клетки выделяют у больного из грудины, или из подвздошной кости, или из периферической крови, а сепарацию клеток проводят на пластинке.

Способ осуществляется следующим образом.

Метод выполняют в условиях стандартной общей анестезии. Первым этапом в зоне поражения формируют пучок из одного или более слепых радиально расходящихся эпимиокардиальных и миокардиальных каналов (пучок каналов) при помощи лазерной установки «ЛС-1,56-ИРЭ-Плюс» в непрерывном режиме или импульсном режиме. Число каналов в пучке, количество пучков каналов зависит от размера пораженной области. Диаметр лазерного световода 600 мк, максимальная мощность излучения 10 Вт.

Далее сформированные каналы промывают перфтораном.

В сформированные каналы инъекционной иглой вводят суспензию клеток в объеме 0,3-0,5 мл. Ранее наложенный атравматический шов завязывают и закрывают отверстие входа в пучок каналов (см. чертеж).

Пример выполнения способа

Больной М., 56 лет, история болезни №2391. Диагноз: Подострый инфекционный эндокардит, 2 стадия, АоН 3, незначительная МН. По данным чреспищеводной ЭхоКГ имелась компенсаторная гипертрофия межжелудочковой перегородки.

По данным предоперационной сцинтиграфии имелся обширный дефект перфузии в области передней боковой стенки и верхушки левого желудочка. Оперативное вмешательство - операция Росса. Проводилась трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация бассейна левой нисходящей и задней межжелудочковых артерий в сочетании с имплантацией стволовых клеток, в рамках которой формировались пучки слепых эпимиокардиальных и миокардиальных радиально расходящихся каналов. Каналы промывались перфтораном и в них вводилась сепарированная суспензия мезенхимальных стволовых клеток. Клетки взяты из гребня подвздошной кости, сепарация на пластинке проводилась 2 часа.

Исход: по данным контрольного обследования, включающего ЭхоКГ и перфузионную сцинтиграфию с использованием технитрила, проведенного через 2, 4 месяца и через 1,5 года после операции, отмечалась выраженная положительная динамика с исчезновением дефекта в бассейне левой нисходящей и задней межжелудочковых артерий и гипертрофии межжелудочковой перегородки.

Предлагаемый способ исключает широкое диффузное распространение клеток в толще миокарда и других органах, сводит до минимума риск травматизации и создает больший приток макрофагальных элементов в области имплантации.

Источники информации

1. Бокерия Л.А. Минимально инвазивная хирургия сердца. - М.: Медицина, 1998. - С.92.

2. Allen К., Delrossi A., Realyvasquez F., Lefrak E., Shaar C., Dowling R. Transmyocardial revascularization combined with coronary artery bypass grafting versus coronary artery bypass grafting alone // Circulation. - 1998. - Vol.98. - Suppl. 1. - P.217.

3. Horvath К., Cohn L., Cooley D. et al. Transmyocardial laser revascularization: results of a multicenter trial with transmyocardial laser revascularization used as sole therapy for end-stage coronary artery disease // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 1997. - Vol.113. - P.645-654.

4. Филипенко М.Л. Генотерапия миокарда/Клинические и фундаментальные проблемы клеточных биотехнологий, 2005, с.80-81.

5. Edward Т.Н. Yeh, MD; Sui Zhang, MD, PhD; Henry D. Wu, MD; Martin Korbling, MD; James T. Willerson, MD; Zeev Estrov, MD. Transdifferentiation of Human Peripheral Blood CD34⁺-Enriched Cell Population Into Cardiomyocytes, Endothelial Cells, and Smooth Muscle Cells In Vivo Circulation. 2003; 108:2070.

6. Черных Е.Р., Пальцев А.И., Старостина Н.М., Леплина О.Ю., Шевела Е.Я., Останин А.А., Козлов В.А. Роль стволовых клеток в регенерации печени - новые подходы к лечению цирроза печени / Клинические и фундаментальные проблемы клеточных биотехнологий, 2005,. с.11-12.

7. Рабинович С.С., Селедцов В.И., Парлюк О.В., Селедцова Г.В., Повещенко О.В., Самарин Д.М., Кафанова М.Ю., Колосов Н.Г., Козлов В.А. Новые биотехнологии в лечении травм центральной нервной системы /Клинические и фундаментальные проблемы клеточных биотехнологий, 2005, с.40-41.

8. Ахмедов Ш.Д., Бабокин В.Е., Чернов В.И., Суслова Т.Е., Крылов А.Л., Буховец И.Л., Роговская Ю.В., Коркин Ю.Г., Волгушев С.А., Шипулин В.М., Карпов Р.С. Клеточная терапия в лечении больных ИБС и дилятационной кардиомиопатией/ Клинические и фундаментальные проблемы клеточных биотехнологий, 2005, с.5.

9. Shinji Tomita, Ren-Ke Li, Richard D.Weisel, Donald A.G. Mickle, Eung-Joong Kim Tetsuro "Autologous transplantation of Bone Marrow Cells improves damaged heart function" Circulation. 1999; 100:11-247.

10. Патент на изобретение №2237440. Способ имплантации стволовых клеток в миокард в эксперименте.

1. Способ лазерного энграфтинга клеток, включающий введение суспензии стволовых клеток в сформированные с помощью лазера слепые каналы в миокарде, отличающийся тем, что у больного ишемической болезнью сердца в зоне поражения миокарда проводят реваскуляризацию миокарда с формированием радиально расходящихся эпимиокардиально и миокардиально слепых каналов, каналы промывают перфтораном, вводят в них сепарированную суспензию мезенхимальных стволовых клеток, после чего каналы закрывают ранее наложенным атравматическим швом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что число пучков каналов в пораженной области может быть один и более, а объем введенной фракции клеток составляет 0,3-0,5 мл.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что мезенхимальные стволовые клетки выделяют из грудины или из подвздошной кости больного, или из периферической крови больного, а сепарацию клеток проводят на пластинке.