Ученые в поиске способа улучшения медицинских имплантатов.
Независимо от используемого материала медицинские устройства, имплантируемые внутрь организма, вызывают сравнительно выраженные иммунные реакции, заканчивающиеся формированием плотных рубцов вокруг чужеродного элемента. В некоторых случаях этот процесс - фиброз, - может приводить к нарушению функции устройства. К устройствам, наиболее страдающим от скарификации окружающих тканей, относятся имплантируемые глюкометры, имплантируемые электрокардиостимуляторы и кардиовертеры-дефибрилляторы.
Ученые из MIT совместно с коллегами из Бостонского детского госпиталя обнаружили ключевой белок, ответственный за процесс фиброза и показали, что подавление функции этого белка предотвращает скарификацию ткани. В случае, если исследование удастся повторить на человеке, ученые получат возможность значительно увеличить долговечность имплантируемых медицинских устройств.
Все началось с разработки устройства, способного имитировать функции эндокринного аппарата поджелудочной железы. В процессе создания и испытания устройства ученые столкнулись с серьезной проблемой: несмотря на то, что инсулин-продуцирующие клетки устройства были расположены на матрице из альгината (белок водорослей, практически не вызывающий иммунной реакции), вокруг них и в матрице все равно развивался выраженный фиброз, что совершенно неприемлемо для такого имплантата, который должен находится в тканях в течение всей оставшейся жизни.
Возникшее препятствие побудило ученых подробно исследовать процесс фиброза. В ходе исследований команда сперва убедилась в ключевой роли макрофагов в разрастании соединительной ткани, после чего, последовательно "отключая" различные гены, обнаружила сигнальный белок, заставляющий циркулирующие в крови моноциты мигрировать в очаг воспаления и превращаться в макрофаги. Заблокировав поверхностные рецепторы к этой молекуле, CSF1, ученые добились остановки фиброза. При остальные функции макрофагов остались на высоком уровне. Важно отметить, что блокирование рецепторов к CSF1 предотвращало фиброз не только имплантатов из альгината, но также керамических и пластиковых имплантатов.
В данный момент ученые работают над методом таргетной доставки блокатора рецепторов к CSF1 в области имплантации. Это необходимо с целью максимального сохранения функции иммунной системы на фоне прекращения фиброза в области введения лекарства.