Un nou tip de vas de sânge obţinut prin bioingineria ţesuturilor a demonstrat rezultate solide în tratarea leziunilor vasculare grave, oferind chirurgilor vasculari o alternativă mai bună la grefele sintetice atunci când venele pacienţilor nu sunt adecvate pentru a fi utilizate la repararea traumatismelor.
În cadrul unui studiu de fază II efectuat la spitalul Rutgers Health şi la alte instituţii, vasele obţinute prin bioinginerie au demonstrat o rezistenţă superioară la infecţii şi o mai bună conservare a membrelor decât rezultatele istorice obţinute cu grefele sintetice convenţionale.
Studiul, publicat recent în revista medicală JAMA Surgery, a inclus atât pacienţi cu traumatisme civile din Statele Unite, cât şi victime militare din Ucraina.
Prima aplicaţie din Statele Unite a acestei tehnologii a fost realizată la spitalul Rutgers, sub conducerea lui Michael Curi, şeful secţiei de chirurgie vasculară de la facultatea de medicină Rutgers New Jersey.
„Acesta este primul vas de sânge de bioinginerie sau cultivat, testat în reconstrucţia arterială umană pentru vasele traumatizate”, a declarat dr. Curi, coautor al studiului, într-un comunicat.
„Tehnologia adaugă o nouă opţiune pentru repararea leziunilor şi va ajuta un subset de pacienţi care nu dispun de opţiuni standard bune, şi vom fi printre primii care o vor utiliza în îngrijirea clinică standard, după ce Administraţia americană pentru alimente şi 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 şi apoi sunt supuse unui tratament pentru a preveni respingerea imună. La implantare, celulele proprii ale pacientului populează treptat vasul, făcându-l mai rezistent la infecţii decât alternativele sintetice.
Cercetarea a combinat două studii, unul cu 51 de pacienţi civili de la centre de traumă din Statele Unite şi Israel şi altul cu 16 pacienţi militari din Ucraina.
La 30 de zile după implantare, aproximativ 91,5% din vase au rămas deschise şi funcţionale, comparativ cu 78,9% pentru grefele sintetice testate în studiile anterioare. Doar aproximativ 4,5% dintre pacienţi 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 infecţii: mai puţin de 1% s-au infectat, comparativ cu 8,4% în cazul opţiunilor sintetice.
Chirurgii preferă să utilizeze venele proprii ale pacientului pentru reparaţii vasculare, recoltându-le de obicei de la picioare. Cu toate acestea, intervenţiile chirurgicale anterioare, calitatea slabă a venelor şi alţi factori fac adesea acest lucru imposibil. De asemenea, recoltarea venelor necesită timp preţios în cazurile de traumă în care restabilirea rapidă a fluxului sanguin este esenţială.
„Cu cât rămân mai mult timp fără flux sanguin, cu atât creşte riscul de disfuncţie sau de pierdere a membrului”, a explicat dr. Curi. „Dacă am avea două artere de înlocuire care funcţionează la fel de bine, una pe care o poţi folosi direct, fiind produsă sintetic anterior, şi 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 amputaţii, estimându-se că 45% dintre aceşti pacienţi au suferit o leziune vasculară. Disponibilitatea unei opţiuni de vase uşor accesibile şi rezistente la infecţii ar putea reduce semnificativ aceste cifre.
Vasele sintetice, obţinute prin bioingineria ţesuturilor obţinute din celule cultivate în laborator, care tocmai au obţinut aprobarea FDA ca produse biologice, sunt create folosind celule musculare netede din ţesutul aortic al donatorului, care sunt cultivate în condiţii specifice care le permit să formeze o structură vasculară.
„Aceste celule musculare netede sunt configurate în cultură pentru a continua să trăiască şi 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 şi se dezvoltă ca un vas de sânge”, a mai precizat specialistul.
Capacitatea vasului de a se integra în ţesutul pacientului pare esenţială 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 rezistenţei lor la infecţii în comparaţie cu materialele sintetice, a declarat Curi.
Acest avantaj a devenit deosebit de evident în condiţiile dificile ale rănilor de luptă din Ucraina. În ciuda naturii energetice ridicate a rănilor de pe câmpul de luptă şi a condiţiilor dificile de tratament, niciunul dintre pacienţii militari nu a necesitat amputarea şi nu au apărut infecţii ale vaselor sintetice produse prin bioinginerie în acest grup.
Membrii echipei de cercetare au declarat că, deşi rezultatele sunt promiţătoare, studiile au fost doar cu un singur braţ - toţi voluntarii primind ţesutul obţinut prin bioinginerie - ceea ce nu a putut oferi o comparaţie randomizată între ţesutul obţinut prin bioinginerie şi materialul sintetic. Cu toate acestea, rezultatele pozitive constante atât în mediul civil, cât şi în cel militar sugerează că tehnologia ar putea avansa în îngrijirea traumatismelor vasculare, spun cercetătorii.
Implicaţiile se extind dincolo de cazurile de traumă. Cercetătorii studiază vasele la pacienţii dializaţi şi alte forme de reconstrucţie arterială. Această aplicaţie mai largă ar putea răspunde unei nevoi medicale semnificative, deoarece mulţi pacienţi au nevoie de mai multe proceduri vasculare pe parcursul vieţii.
„Dacă cineva nu are o venă a piciorului care să fie utilizabilă, fie din cauza biologiei, fie din cauza unei intervenţii chirurgicale anterioare, avem acum o altă opţiune”, a concluzionat dr. Curi.
Imagini ultrasonografice la şase luni după implantarea vasului obţinut prin inginerie celulară a ţesutului în artera axilară. Credit: JAMA Surgery (2024).
