Un nou tip de vas de sânge obținut prin bioingineria țesuturilor a demonstrat rezultate solide în tratarea leziunilor vasculare grave, oferind chirurgilor vasculari o alternativă mai bună la grefele sintetice atunci când venele pacienților nu sunt adecvate pentru a fi utilizate la repararea traumatismelor.
În cadrul unui studiu de fază II efectuat la spitalul Rutgers Health și la alte instituții, vasele obținute prin bioinginerie au demonstrat o rezistență superioară la infecții și o mai bună conservare a membrelor decât rezultatele istorice obținute cu grefele sintetice convenționale.
Studiul, publicat recent în revista medicală JAMA Surgery, a inclus atât pacienți cu traumatisme civile din Statele Unite, cât și victime militare din Ucraina.
Prima aplicație din Statele Unite a acestei tehnologii a fost realizată la spitalul Rutgers, sub conducerea lui Michael Curi, șeful secției de chirurgie vasculară de la facultatea de medicină Rutgers New Jersey.
„Acesta este primul vas de sânge de bioinginerie sau cultivat, testat în reconstrucția arterială umană pentru vasele traumatizate”, a declarat dr. Curi, coautor al studiului, într-un comunicat.
„Tehnologia adaugă o nouă opțiune pentru repararea leziunilor și va ajuta un subset de pacienți care nu dispun de opțiuni standard bune, și vom fi printre primii care o vor utiliza în îngrijirea clinică standard, după ce Administrația americană pentru alimente și medicamente (FDA) a aprobat-o”, a specificat medicul.
Vasele, numite vase de inginerie tisulară acelulară (ATEV), sunt cultivate în laborator din celule umane de cultură și apoi sunt supuse unui tratament pentru a preveni respingerea imună. La implantare, celulele proprii ale pacientului populează treptat vasul, făcându-l mai rezistent la infecții decât alternativele sintetice.
Cercetarea a combinat două studii, unul cu 51 de pacienți civili de la centre de traumă din Statele Unite și Israel și altul cu 16 pacienți militari din Ucraina.
La 30 de zile după implantare, aproximativ 91,5% din vase au rămas deschise și funcționale, comparativ cu 78,9% pentru grefele sintetice testate în studiile anterioare. Doar aproximativ 4,5% dintre pacienți au avut nevoie de amputare, cu mult sub nivelul de 24,3% înregistrat în testele cu grefe sintetice.
De asemenea, vasele s-au dovedit rezistente la infecții: mai puțin de 1% s-au infectat, comparativ cu 8,4% în cazul opțiunilor sintetice.
Chirurgii preferă să utilizeze venele proprii ale pacientului pentru reparații vasculare, recoltându-le de obicei de la picioare. Cu toate acestea, intervențiile chirurgicale anterioare, calitatea slabă a venelor și alți factori fac adesea acest lucru imposibil. De asemenea, recoltarea venelor necesită timp prețios în cazurile de traumă în care restabilirea rapidă a fluxului sanguin este esențială.
„Cu cât rămân mai mult timp fără flux sanguin, cu atât crește riscul de disfuncție sau de pierdere a membrului”, a explicat dr. Curi. „Dacă am avea două artere de înlocuire care funcționează la fel de bine, una pe care o poți folosi direct, fiind produsă sintetic anterior, și una a cărei recoltare din picior durează 30 de minute, evident că am prefera să o folosim pe cea care este disponibilă imediat”, a precizat medicul.
În fiecare an, aproximativ 185.000 de persoane din Statele Unite suferă amputații, estimându-se că 45% dintre acești pacienți au suferit o leziune vasculară. Disponibilitatea unei opțiuni de vase ușor accesibile și rezistente la infecții ar putea reduce semnificativ aceste cifre.
Vasele sintetice, obținute prin bioingineria țesuturilor obținute din celule cultivate în laborator, care tocmai au obținut aprobarea FDA ca produse biologice, sunt create folosind celule musculare netede din țesutul aortic al donatorului, care sunt cultivate în condiții specifice care le permit să formeze o structură vasculară.
„Aceste celule musculare netede sunt configurate în cultură pentru a continua să trăiască și să genereze noi celule musculare netede,” a continuat dr. Curi. „Prin cultivarea acestor celule într-un mediu special, în care există un fluid pulsatil care trece prin schelă, celulele cresc și se dezvoltă ca un vas de sânge”, a mai precizat specialistul.
Capacitatea vasului de a se integra în țesutul pacientului pare esențială pentru succesul său. Atunci când sunt examinate după implantare, grefele prezintă dovezi că au fost populate de celulele pacientului, creând un vas de sânge viu. Această caracteristică ajută la explicarea rezistenței lor la infecții în comparație cu materialele sintetice, a declarat Curi.
Acest avantaj a devenit deosebit de evident în condițiile dificile ale rănilor de luptă din Ucraina. În ciuda naturii energetice ridicate a rănilor de pe câmpul de luptă și a condițiilor dificile de tratament, niciunul dintre pacienții militari nu a necesitat amputarea și nu au apărut infecții ale vaselor sintetice produse prin bioinginerie în acest grup.
Membrii echipei de cercetare au declarat că, deși rezultatele sunt promițătoare, studiile au fost doar cu un singur braț – toți voluntarii primind țesutul obținut prin bioinginerie – ceea ce nu a putut oferi o comparație randomizată între țesutul obținut prin bioinginerie și materialul sintetic. Cu toate acestea, rezultatele pozitive constante atât în mediul civil, cât și în cel militar sugerează că tehnologia ar putea avansa în îngrijirea traumatismelor vasculare, spun cercetătorii.
Implicațiile se extind dincolo de cazurile de traumă. Cercetătorii studiază vasele la pacienții dializați și alte forme de reconstrucție arterială. Această aplicație mai largă ar putea răspunde unei nevoi medicale semnificative, deoarece mulți pacienți au nevoie de mai multe proceduri vasculare pe parcursul vieții.
„Dacă cineva nu are o venă a piciorului care să fie utilizabilă, fie din cauza biologiei, fie din cauza unei intervenții chirurgicale anterioare, avem acum o altă opțiune”, a concluzionat dr. Curi.
Imagini ultrasonografice la șase luni după implantarea vasului obținut prin inginerie celulară a țesutului în artera axilară. Credit: JAMA Surgery (2024).