Záplata aplikovaná injekčně se tak trochu podobá na příhradové lešení s tvarovou pamětí. Je vyrobena z biodegradovatelného polymeru poly(oktamethylen maleát (anhydrid) citrát). To je látka, která v případě potřeby nemusí být jen "elastickým obinadlem", ale doslova živým obvazem, neboť se snadno osazuje množícími se buňkami. Po opuštění kapiláry nabývá záplata předem definovaného tvaru. Tak trochu jako když se stent zavádí katetrem do kornatěním zúžené cévy. Rozdíl je v tom, že tu nejde o kruhovou formu a také že záplata neplní mechanickou funkci spočívající v roztahování tkáně, ale má zcela jiné určení. Na videu předvedená záplata má velikost cca jednoho čtverečního centimetru.

 

Vedoucí laboratoře, kde techniku vyvinuli, je profesorka Milica Radisic. Její tým má na svém kontě již loňský "AngioChip". To je také záplata. I ta je již úspěšně odzkoušená na srdečním svalu pokusných zvířat. AngioChip je ale mnohem robustnější. Má předtištěné sady dutin, které zastávají funkci spojek. Ty  místo, kde je přerušen krevní oběh, překlenou a  zásobování krví v přilehlé tkáni obnoví. Pokusy s touto 3D tištěnou "maxi záplatou", osazenou  buňkami z novorozených potkanů i lidskými kultivovanými kmenovými buňkami, dopadly na pokusných zvířatech více než dobře. Dospělým potkanům vylepšily poškozenou srdeční tkáň natolik, že jim obnovila funkčnost svalové tkáně. Stejně dobře dopadla i léčba poškozeného svalu na končetině. V záplatovaném místě se v krevních cévách obnovil průtok a funkčnost v případě srdcí šlo doložit obnoveným pravidelným srdečním rytmem.

 

Protože letošní novinka je z materiálu chemicky stejného, jako ta loňská záplata, šlo i tu nynější vylepšit a do poškozených míst dopravovat živé buňky ochotné se množit a hojit rány. Na souboru pokusných zvířat záplatování postiženého místa statisticky významně vylepšilo funkce levé srdeční komory a ke zlepšení došlo již po šesti týdnech po prodělaném infarktu.

Ať už by se v případě aplikace metody na lidech záplaty osazovaly kmenovými buňkami z potracených lidských plodů, a nebo pokud by na to byl čas, buňkami nakultivovanými v laboratoři z pacientových vlastních buněk, mělo by injekční záplatování být pro chirurgy podobným přínosem, jako jsou příslibem ty loňské a větší záplaty. Autoři upozorňují, že miniaturizovaná verze  bude využitelná jen ve speciálních případech. Užší spektrum použití by ale měla kompenzovat jiná přednost. Podle Radisicové, pokud implantát vyžaduje operaci s otevíráním hrudníku, tak to vždy představuje problém. Po infarktu bývá funkčnost srdce snížena a invazivní procedury  na otevřeném srdci obvykle představují více rizik, než potenciálních přínosů. "Je to příliš nebezpečné," říká.

 

Možnost léčit některé případy poškození tkání otvorem o průměru necelý milimetr, by bylo velmi šetrné a nejen k novorozencům. I když je k zavedení novinky do kliniky ještě daleko, autoři si metodu posichrovali patentem. Vlastně se jim není co divit. Ve hře je mnohem širší využití, než jen zde popsané záplatování srdce. Tkání, kde bude žádoucí šetrně aplikovat živé buňky, bude hodně. A také se nebude jednat jen o buňky. Ještě širší využití může mít plošná aplikace růstových faktorů, případně jiných léků, kterými se budou cíleně podporovat místní tkáňové regenerace,...

 

Video s názornou ukázkou rozvinutí záplaty poté, co se "prodere" kapilárou tenčí než jeden milimetr, lze spustit na stránce EurekAlert zde.   Další videa ukazující aplikace záplat na tlukoucích srdcích, jsou veřejně dostupná ke stažení na stránce časopisu Nature Materials pod odkazem Supplementary Information  zde.

 

Literatura

Boyang Zhang et al.: AngioChip: a biodegradable scaffold with built-in vasculature for organ-ona-chip engineering and direct surgical anastomosis, Nature Materials, 2016, doi:10.1038/nmat4570

M. Montgomery, et al.: Flexible shape-memory scaffold for minimally invasive delivery of functional tissues, Nature Materials (2017). DOI: 10.1038/nmat4956