В Курчатовском институте создали пломбу для легкого
Отдел нанобиоматериалов и структур Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий (НБИКС — нано-, био-, информационные, когнитивные и социогуманитарные науки и технологии) разработал уникальный полимерный материал, который в перспективе может служить для выращивания органов из собственных клеток пациента. Пока медики готовятся применять его в качестве «легочной пломбы» при некоторых видах хирургического лечения больных туберкулезом.
О новом проекте «Известиям» рассказал заведующий отделом хирургии Национального медицинского исследовательского центра фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний (НМИЦ ФПИ) Казбек Токаев. По его словам, идея заказать физикам создание необходимого материала возникла в ходе работы над совершенствованием методов хирургического вмешательства при лечении деструктивного туберкулеза. При таком недуге в легких человека образуются небольшие полости — каверны. Это очень мешает лечить болезнь — в них интенсивно размножаются вызывающие ее палочки Коха. В результате болезнь прогрессирует, распространяется на другие отделы легких. Поэтому для лечения необходимо избавить больного от каверн.
С этой целью еще в конце XIX века французским хирургом Тюффье была изобретена так называемая операция экстраплеврального пневмолиза. При этом каверну сдавливают с помощью пломбировочного материала, создавая условия для ее заживления. Главная проблема здесь — выбрать для такой пломбы правильный материал. Первоначально Тюффье использовал собственную жировую ткань пациента.
За сто с лишним лет существования экстраплеврального пневмолиза были предложены десятки различных субстанций, включая мышечную ткань пациента и силиконовый имплант молочной железы. Последний, как и другие материалы синтетического происхождения, иногда отторгается организмом. Материалы же биологического происхождения — например, коллаген — биосовместимы и самостоятельно рассасываются со временем. Но это происходит за слишком непродолжительное время — месяц-полтора. Для надежного лечения необходим пломбировочный материал, который сохраняет свою структуру от полугода до года.
— С этой задачей мы и пришли в Курчатовский институт, — рассказал Казбек Токаев. — Там, в результате серии исследований и экспериментов, специально для решения наших задач создали композит. Он состоит из двух полимеров с нужными физико-механическими и биологическими свойствами и устраивает нас по срокам биоразложения.
— Наша задача как физиков и химиков состояла в разработке пористой субстанции со строго определенной структурой и заданной биомеханикой, — рассказал «Известиям» начальник отдела нанобиоматериалов и структур Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий Тимофей Григорьев. — Это как раз то, за что я люблю медицину и биологию — за многогранные задачи, которые требуют конвергентного подхода. Ученым интересно решать сложные проблемы.
Новый материал удалось создать на базе полимера полилактида, которому при помощи специальных технологий придана пористая структура. По словам Тимофея Григорьева, композит оказался также хорош для применения в качестве матрикса — полимерной основы, на которой выращиваются живые клетки. Возможно, со временем удастся его использовать и в этом качестве — чтобы выращивать ткани легкого и других органов из живых клеток пациента.
Сейчас в НМИЦ ФПИ ведутся доклинические испытания нового композита на лабораторных животных и его сертификация по нормативам Минздрава. По оценке Казбека Токаева, до начала применения созданного материала в клинической практике над ним придется поработать еще около двух лет. После этого врачи получат возможность эффективно лечить больных туберкулезом инновационным малотравматичным методом.
Хирург считает, что новый композит найдет широкое применение не только при лечении туберкулеза, но и в легочной онкологии, а также в онкопластической хирургии — в частности, при операциях рака молочной железы.
