Доктор Нарен Виявахаре, профессор биоинжиниринга в Университете Клемсона, всемирно известный специалист в области биоматериалов для сердечных клапанов
Аневризма брюшного отдела аорты (АБА) – один из главных врагов мужчин старше 55 лет.Коварная болезнь, которая зреет в организме годами, убивает внешне здорового и полного сил человека за несколько часов.
Научный проект доктора Нарена Виявахаре (Naren Vyavahare) может перевернуть современный подход к лечению аневризмы аорты – от хирургии к наночастицам.
На днях поступило известие, что доктор Виявахаре получил грант в размере 1,47 миллиона долларов от Национальных институтов здравоохранения США. Сегодня в нашей рубрике исследователь расскажет, каким станет лечение аневризмы аорты через несколько лет.
Доктор Нарен Виявахаре – профессор биоинжиниринга в Университете Клемсона, всемирно известный специалист в области биоматериалов для сердечных клапанов, ремоделирования внеклеточного матрикса и регенерации тканей. Возглавляет финансируемый NIH Биоинженерный центр регенерации и формирования тканей Южной Каролины (SC BioCRAFT). Автор 13 патентов и более чем 150 научных публикаций.
- Расскажите о проблеме, которая стоит перед Вашей командой.
- Аневризма брюшного отдела аорты – это бомба с часовым механизмом в Вашем животе. Когда аневризма разрывается, в 75-90% случаев это заканчивается смертью. По данным Общества сосудистой хирургии, ежегодно только в США аневризму брюшного отдела аорты выявляют у 200 тысяч человек.Согласно статистике, разрыв аневризмы – это причина смерти №15 в стране, причем среди мужчин старше 55 лет она занимает 10-е место по количеству смертей. Несмотря на многолетние исследования, врачи не могут предложить ничего более эффективного, чем рискованное хирургическое вмешательство.
Наши сосудистые хирурги каждый год выполняют более 70 тысяч операций, а результаты их далеки от идеала. Сегодня в качестве лечения доступны только сосудистые графты. Мы пытаемся создать принципиально новую терапию – системную терапию, инъекции наночастиц.
- В чем заключается Ваша идея?
- Мы параллельно работаем над двумя идеями, обе они завязаны на использовании особых искусственных наночастиц, которые в 250 раз меньше толщины человеческого волоса и могут циркулировать в крови.Первая идея – наночастицы для лечения аневризмы аорты. Они должны прикрепляться к стенкам аневризмы, доставляя лекарство пентагаллоилглюкозу (pentagalloyl glucose, PGG). Проведенные ранее исследования подтверждают, что пентагаллоилглюкоза стабилизирует сосудистую стенку и уменьшает размеры АБА, сокращая вероятность расслоения и фатального исхода.
Вторая идея – использовать наночастицы для улучшения диагностики аневризмы. При помощи золотых наночастиц мы пытаемся усовершенствовать нынешние методы визуализации (КТ), выявлять ослабленные зоны в стенках сосудов, которые требуют хирургического вмешательства. Иными словами, золотые наночастицы могут послужить контрастом при визуализации АБА.
- Как Ваши наночастицы с PGG достигают цели?
- Наночастицы покрываются антителами к эластину.Эластин – резиновая лента жизни, если можно так выразиться. Воспалительные процессы приводят к деградации эластина – это мы и наблюдаем в стенках патологически измененной артерии. Принцип действия наших носителей основан на способности соединяться с деградированным эластином, протеином стенок аневризмы.
Без избирательного контакта с деградированным эластином целенаправленная доставка PGG была бы невозможной. Без таких носителей для стабилизации поврежденных стенок артерии потребовались бы огромные дозы пентагаллоилглюкозы, превышающие токсические!
- Зачем наночастицы в диагностике АБА, если существует КТ с контрастом?
- Диаметр аневризмы аорты можно определить при помощи ультразвука или компьютерной томографии с контрастными веществами на основе йода. Последние могут вызывать массу серьезных побочных явлений, их потенциальная опасность для организма остается предметом научных дискуссий.С помощью золотых наночастиц мы рассчитываем не только сделать КТ при аневризме более точной, но и избежать применения токсичных контрастных веществ. Важнее всего, что современная томография не дает такой детальной информации о состоянии сосудистой стенки, как хотелось бы.
- Есть ли другие области применения Вашего изобретения?
- Да, мы надеемся, что подобные носители пригодятся в диагностике и лечении других заболеваний, связанных с деградацией эластина. Например, хронических обструктивных болезней легких.Выделенный нам грант NIH приблизит этот день и подарит больным право выбора.
