Студент пятого курса лечебного факультета Медицинского института Пензенского государственного университета Никита Цыплихин работает над проектом разработки скаффолда из подслизистой оболочки тонкой кишки человека. Проект стал полуфиналистом программы «УМНИК»-2019, финал которой состоится в феврале 2020 года.
Скаффолд — специальный каркас для наращивания клеток тканей. Во многих странах эта технология уже применяется повсеместно наряду с другими видами биоинженерной трансплантологии. Для ускорения восстановления целостности органов каркасы делают саморассасывающимися.
«При имплантации органов часто можно столкнуться с необходимостью соблюдения принципа иммунологической совместимости и проводить подавляющую иммунитет терапию для лучшей приживаемости органа. При использовании биологического каркаса таких последствий операции нет. Одна из основных проблем трансплантологии заключается в том, что пересаженные донорские органы могут отторгаться организмом пациента в силу иммунного ответа — организм воспринимает их как чужеродные. Задача современной биоинженерии — научиться выращивать и «конструировать» органы и ткани так, чтобы они прижились как «родные»», — поясняет автор проекта.
О разработке материалов для биокаркаса с последующей приживаемостью клеток Никита Цыплихин начал размышлять еще на третьем курсе, во время изучения свойства тканей на занятиях по хирургии и патологической анатомии. Еще большее желание работать в этом направлении появилось на последующих курсах, когда на лекциях, практических занятиях, а также заседаниях научного кружка и при подготовке к олимпиадам начался подробный разбор аспектов трансплантологии.
«Мой научный руководитель — заведующий кафедрой «Клиническая медицина и судебная медицина с курсом онкологии» Мария Геннадьевна Федорова обратила внимание на тему скаффолдов из биологического материала как на наиболее перспективную с ее точки зрения для имплантации. Начав изучать вопрос, я понял, что приживаемость скаффолдов животного происхождения происходит гораздо быстрее, чем аналогов из искусственных покрытий. Каркас биологического происхождения не только позволяет быстро заместить дефект, но и восстановить функции поврежденных тканей гораздо быстрее», — отмечает автор проекта.
Особенность проекта студента Мединститута ПГУ в том, что скаффолд планируется изготавливать из стенки тонкой кишки человека. Это позволит достичь наилучшей совместимости с тканями реципиента, потому что это органная ткань. Исследования по изготовлению матрицы для наращивания клеток именно из тонкого кишечника проводились в большинстве случаев только за рубежом. То есть для российского научного сегмента — это, по сути, ноу-хау.
По мнению Цыплихина, для создания матрицы будет использована трупная донорская ткань.
«Так как тонкий кишечник представляет собой орган около 6-8 метров длиной, то и материала для создания биокаркаса достаточно для проведения операции», — поясняет молодой ученый. —Донорская ткань человеческого происхождения, в отличии от животной, способна обеспечивать быструю приживаемость. В этом еще одна особенность разработки. При этом время замещения каркаса здоровой тканью значительно сокращается».
Изделие предполагается использовать при выполнении хирургических вмешательств, таких как пластика полых органов: мочевого пузыря, уретры, мочеточников, кишечника, а также для ускорения регенерации тканей в них.
В перспективе — дальнейшее изготовление биологического каркаса из донорской ткани и изучение механизма перемещения клеток, а также оформление патента на разработку.