Исследователи усердно работают над созданием следующего поколения искусственного сердца. Цель в том, чтобы создать небольшое, полностью имплантируемое устройство, которое будет в состоянии работать пять лет и далее. У него не будет механических сбоев, и оно не станет провоцировать образование сгустков крови, которые могут привести к инсультам. Устройства с такими характеристиками уже имплантированы в животных, и первые результаты выглядят многообещающими. Наш прогноз: в отличие от поисков Святого Грааля поиск надежного цельного искусственного сердца будет происходить в течение десятилетий, а не столетий, и придет к успешному завершению.
Желудочковый аппарат вспомогательного кровообращения: замена одной сердечной камеры за один раз
Есть очень хороший промежуточный шаг между целиком искусственным сердцем и трансплантацией сердца, и эта опция доступна сегодня. Как вы помните из главы 15, желудочковый аппарат вспомогательного кровообращения является имплантируемым механизмом, который берет на себя функцию перекачивания правого или левого желудочка сердца. Это устройство несколько проще, чем целиком искусственное сердце, так как оно заменяет только один желудочек сердца. Процедура достаточно проста, и сегодня эта терапия довольно обычное дело.
У большинства пациентов левожелудочковый аппарат вспомогательного кровообращения (ЛЖАВК) используется как мост к трансплантации. В период ожидания донорского сердца насос обеспечивает отличное кровообращение, позволяя почкам, печени и другим органам оправиться от разрушительного воздействия сердечной недостаточности. Когда наконец донорское сердце становится доступным, пациент является хорошим кандидатом для сердечной трансплантации.
Бывший вице-президент Дик Чейни в настоящее время наиболее известный реципиент ЛЖАВК. Как и большинство устройств других реципиентов, устройство Чейни – сравнительно громоздкий насос, устанавливаемый с помощью стандартной кардиологической операции, включающей методику стернотомии (разреза посередине грудины) и использование аппарата искусственного кровообращения. Значительный прогресс обещает, что следующее поколение желудочковых аппаратов вспомогательного кровообращения будет выглядеть как «феррари» по сравнению с пегой лошадкой сердечного насоса Чейни.
Проходящие в настоящее время клинические испытания новейшие желудочковые аппараты вспомогательного кровообращения – просто инженерное чудо. Размером с батарейку АА, эти небольшие насосы перекачивают от 2 до 3 литров крови в минуту, и их можно устанавливать с помощью минимально инвазивных хирургических методов (никакого большого разреза, проходящего через грудину). Этот вид терапии сократит «лист ожидания» операций по пересадке сердца и обеспечит раннюю терапию больных с умеренной сердечной недостаточностью, недостаточно разрушительной, чтобы оправдать пересадку сердца. Эти новые устройства будут существенным сдвигом в нашей помощи миллионам нынешних и будущих пациентов, страдающих сердечной недостаточностью.
Лечим сердце стволовыми клетками: пересадка по одной клетке за один раз
В каждом из нас есть сокровище, клад из возобновляемых источников жизни, которые могут быть направлены на исцеление и восстановление активности сердечной функции.
Доктор Эмерсон Перин по поводу перспектив терапии пациентов с заболеваниями сердца стволовыми клетками
Пересадка сердца ограничена дефицитом доноров, а у рукотворных насосов много технологических проблем. Признавая эти трудности, многие ученые обратились к терапии стволовыми клетками, чтобы раскрыть секреты, которые позволят нам лечить сердечные заболевания. Стволовые клетки – средоточие нашего воображения и планов лечения различных заболеваний, начиная от болезни Альцгеймера, кончая сердечной недостаточностью. Остро почувствовав их перспективность, СМИ освещают тему стволовых клеток, описывая драматические научные прорывы, разочарование неудач в ходе исследований и политическую перепалку по поводу их использования. Отодвинем политику в сторону, к делу относится только следующий медицинский вопрос: «Можно ли использовать стволовые клетки для восстановления поврежденного сердца?» Ответ в настоящее время таков: «Да, но…» И прежде чем добавить к этому ответу подробную информацию, позвольте дать вам краткий урок по биологии стволовых клеток.
Стволовые клетки: три типа и что они могут
Легко понять увлекательную медицинскую перспективу замены поврежденных или больных органов или тканей новыми тканями, полученными из стволовых клеток. Но что такое эти волшебные клетки и где мы их найдем?
Стволовые клетки – это незрелые, неспециализированные клетки, которые можно активировать для дифференциации и превращения в специализированные клетки, составляющие тканей нашего организма (например, сердечную мышцу, печень, почки, сосуды и др.). Стволовые клетки присутствуют и в эмбрионах, и у взрослых людей. В эмбрионе эти клетки отвечают за развитие всех различных органов и тканей. У взрослых стволовые клетки стратегически расположены по всему телу, где они функционируют как система внутреннего ремонта организма.
Существуют важные различия между эмбриональными и взрослыми стволовыми клетками. Эмбриональные стволовые клетки – это «чистейший» тип стволовых клеток. С согласия доноров клиники для больных бесплодием эмбриональные стволовые клетки получают из оплодотворенных эмбрионов, которые не были имплантированы для оплодотворения in vitro, а были отправлены на уничтожение. Эмбриональные стволовые клетки можно заставить воспроизводиться, создавая клеточные линии. Мы говорим, что эмбриональные стволовые клетки «тотипотентны», то есть они могут стать любым видом клеток в организме – от волос до нервных и сердечных клеток. Этот широкий круг потенциальных типов клеток, которыми могут стать эмбриональные стволовые клетки, является их огромным преимуществом.
Взрослые стволовые клетки несколько иные. Они разбросаны по всем тканям нашего тела, ожидая – иногда в течение многих лет – сигналов дифференцироваться и делиться для восстановления повреждений органа или ткани, в которых они находятся. В большинстве случаев взрослые стволовые клетки – это клетки-«предшественники», они могут заменить или отремонтировать только родную ткань. Так, стволовые клетки мышц становятся мышечными волокнами, стволовые клетки в мозгу дифференцируются в нервные клетки и их вспомогательные структуры, а стволовые клетки сердца заменяют сердечные и сосудистые клетки. Эти взрослые органоспецифические стволовые клетки, как правило, заменяют клетки и ткани, утраченные в результате обычного износа повседневной жизни. В некоторых тканях, таких как желудочно-кишечный тракт и костный мозг, стволовые клетки постоянно дифференцируются и делятся. В других, включая сердце и поджелудочную железу, стволовые клетки присутствуют, но редко исполняют свое предназначение создания новых тканей.
В то время как эмбриональные и взрослые стволовые клетки встречаются в природе, недавно ученые создали третий тип стволовых клеток – «индуцированные плюрипотентные стволовые клетки». Чтобы сделать эти клетки, ученые брали обычные взрослые клетки, такие как клетки кожи, и генетически изменяли их, чтобы заставить вести себя как эмбриональные стволовые клетки, восстанавливая их способность дифференцироваться в различные типы клеток. Сегодня ученые разрабатывают методы контроля этого процесса, так чтобы клетки могли перестраиваться в клетки заданного типа. С этим открытием у нас появилась вероятность получить в ближайшем будущем большой доступный источник универсальных стволовых клеток.
