Η ιατρική τεχνολογία έκανε ένα ακόμη βήμα προς το μέλλον με την ανάπτυξη ενός νέου εμφυτεύσιμου καρδιακού επιθέματος, το οποίο όχι μόνο σφραγίζει τρύπες στον καρδιακό ιστό αλλά συμβάλλει και στην αναγέννησή του.
Το επίθεμα αυτό, γνωστό ως RCPatch, δημιουργήθηκε από ερευνητές του ETH Zurich και παρουσιάζεται ως μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση έναντι των παραδοσιακών υλικών που χρησιμοποιούνται σήμερα στις χειρουργικές επεμβάσεις.
Οι καρδιακές προσβολές παραμένουν η κυριότερη αιτία θανάτου παγκοσμίως. Ακόμη και όσοι τις ξεπερνούν, συχνά μένουν αντιμέτωποι με σοβαρές συνέπειες, καθώς τα καρδιακά κύτταρα που πεθαίνουν δεν αναγεννιούνται, με αποτέλεσμα να δημιουργείται ουλώδης ιστός. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το τοίχωμα της καρδιάς μπορεί να υποστεί ρήξη, γεγονός που καθιστά αναγκαία την επείγουσα χειρουργική επέμβαση.
Τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί διάφορα είδη επιθεμάτων που εμφυτεύονται για να ενισχύσουν και να καλύψουν τα κατεστραμμένα σημεία της καρδιάς. Ωστόσο, τα υλικά αυτά δεν ενσωματώνονται ποτέ πλήρως στον ιστό και παραμένουν μόνιμα στο σώμα, κάτι που εγκυμονεί κινδύνους. Η ομάδα του ETH Zurich έθεσε στόχο να βρει μια λύση σε αυτό το πρόβλημα, δημιουργώντας ένα επίθεμα που θα μπορούσε να γίνει «ένα» με τον καρδιακό ιστό, ενώ παράλληλα θα υποστηρίζει την πλήρη αποκατάσταση της βλάβης.
«Τα παραδοσιακά καρδιακά επιθέματα δεν ενσωματώνονται στον ιστό και παραμένουν για πάντα μέσα στο σώμα», εξηγεί ο Lewis Jones, ερευνητής βιοϊατρικής μηχανικής στο Soft Robotics Lab του ETH Zurich. «Θέλαμε να δημιουργήσουμε ένα επίθεμα που να ενσωματώνεται και να συμβάλλει στην επούλωση».
Η κατασκευή του RCPatch έγινε μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης, χρησιμοποιώντας ένα βιοδιασπώμενο πολυεστερικό υλικό, συμβατό με τον ανθρώπινο οργανισμό. Το πιο εντυπωσιακό είναι ότι οι ερευνητές σχεδίασαν εκατοντάδες πιθανές δομές με τη βοήθεια υπολογιστικών μοντέλων, πριν καταλήξουν σε εκείνη που μιμείται καλύτερα τις μηχανικές ιδιότητες της καρδιάς. Το τελικό αποτέλεσμα ήταν ένα «σκελετικό» υπόστρωμα, του οποίου η ακαμψία μπορούσε να προσαρμοστεί ώστε να ταιριάζει με τον περιβάλλοντα ιστό.
Το υπόστρωμα αυτό εμπλουτίστηκε με υδροτζέλ που περιείχε καρδιακά κύτταρα καλλιεργημένα στο εργαστήριο από βλαστικά κύτταρα ενηλίκων. Παράλληλα, προστέθηκε και ένα λεπτό πλέγμα, επίσης ενισχυμένο με υδροτζέλ, ώστε να μειώνεται η διαρροή αίματος και να παρέχεται μια σταθερή επιφάνεια για τη χειρουργική συρραφή.
Το μεγάλο πλεονέκτημα είναι ότι το υλικό αποδομείται πλήρως όταν τα κύτταρα έχουν ενσωματωθεί στον ιστό. Έτσι δεν παραμένει κανένα ξένο σώμα.
Πριν δοκιμαστεί σε ζωντανό οργανισμό, το RCPatch καλλιεργήθηκε στο εργαστήριο μέχρι τα κύτταρα να αρχίσουν να πάλλονται, κάτι που συνέβη μέσα σε μόλις τρεις ημέρες. Στη συνέχεια, οι ερευνητές έθεσαν το επίθεμα σε συνθήκες έντονου μηχανικού στρες, προσομοιώνοντας χιλιάδες καρδιακούς παλμούς, για να ελέγξουν αν αντέχει τις πιέσεις που θα δεχθεί σε πραγματικό περιβάλλον.
Το τελικό τεστ πραγματοποιήθηκε σε καρδιά χοίρου, όπου το RCPatch χρησιμοποιήθηκε για να καλύψει μια τρύπα 8 χιλιοστών στην αριστερή κοιλία. Σύμφωνα με τον Robert Katzschmann, καθηγητή στο ETH Zurich και επικεφαλής της μελέτης, το αποτέλεσμα ήταν εντυπωσιακό:
Το επίθεμα διατήρησε τη δομική του ακεραιότητα ακόμη και κάτω από την πίεση του αίματος, ενώ η αιμορραγία σταμάτησε σχεδόν αμέσως μετά την τοποθέτηση.
Φυσικά, η μελέτη βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο. Η δοκιμή πραγματοποιήθηκε σε ένα μόνο ζώο και μόνο για μικρό χρονικό διάστημα. Στην κλινική πράξη, τα ανοίγματα που δημιουργούνται από ρήξη κοιλίας μπορεί να είναι μεγαλύτερα και με ακανόνιστο σχήμα, κάτι που δεν έχει ακόμη εξεταστεί. Επίσης, δεν είναι γνωστό πώς ακριβώς αποδομείται και ενσωματώνεται το επίθεμα σε βάθος εβδομάδων ή μηνών, ούτε πώς επηρεάζει τη λειτουργική αποκατάσταση της καρδιάς.
Ωστόσο, τα ευρήματα προσφέρουν σημαντική ελπίδα. Αν το RCPatch αποδειχθεί αποτελεσματικό και σε επόμενες μελέτες, θα μπορούσε να αντικαταστήσει τα σημερινά επιθέματα που προέρχονται από ζωικούς ιστούς, προσφέροντας μια λύση πιο ασφαλή, βιοδιασπώμενη και ικανή να προάγει την αναγέννηση της καρδιάς. Μια τέτοια εξέλιξη θα μπορούσε να μειώσει τον κίνδυνο σοβαρών επιπλοκών και να βελτιώσει θεαματικά την ποιότητα ζωής των ασθενών που έχουν υποστεί καρδιακή προσβολή.
[via]
