Ученые из Института биологической инженерии Висса при Гарвардском университете, разрабатывающие новые нанотерапевтические препараты для очистки закупоренных кровеносных сосудов, объединились с исследователями Центра исследований инсульта Новой Англии Массачусетского университета (NECSTR) для разработки новой высокоэффективной комбинации лекарственного средства и устройства. для лечения опасных для жизни тромбов у пациентов с инсультом.
В новом исследовании, которое будет опубликовано в декабрьском выпуске журнала Stroke за 2015 г., команда, возглавляемая директором-основателем Wyss Institute Дональдом Ингбером, М.D., Ph.D., и ты. Массовый профессор радиологии Аджай Вахлоо, м.D., Ph.D., FAHA, описывают свой новый метод быстрого растворения сгустков, которые полностью закупоривают кровеносные сосуды в головном мозге. Их подход сочетает в себе инъекционный нанотерапевтический препарат, разрушающий сгустки, который нацелен на закупорку, с внутриартериальным устройством, которое восстанавливает кровоток в закупоренных сосудах.
Нанотерапевтический препарат Института Вайса состоит из совокупности биоразлагаемых наночастиц, покрытых разрушающим сгустки лекарством, называемым активатором тканевого плазминогена (tPA), который имитирует поведение тромбоцитов внутри нашего тела. Когда кровеносные сосуды сужаются, сила сдвига кровотока в этом месте увеличивается, вызывая физический сигнал, который заставляет тромбоциты прилипать к стенке сосуда. Точно так же нанотерапевтический препарат реагирует на силу сдвига жидкости, высвобождая наночастицы, покрытые tPA, в этих суженных областях, где сосуды частично закупорены, связываясь со сгустком крови и растворяя его.
Но до сих пор механически активируемый нанотерапевтический препарат не был эффективен при полной закупорке сосудов при отсутствии кровотока, как в случае с большинством пациентов с инсультом. На сегодняшний день наиболее эффективное лечение инсульта известно как процедура «стент-ретриверной тромбэктомии», первоначально описанная Вахлу и его коллегой Мэтью Гунисом, доктором философии.D., Доцент радиологии в UMass. Процедура включает в себя введение небольшой трубки через закупорку, пропускание через нее закрытого стента и последующее открытие стента, чтобы физически вытащить большой сгусток крови из сосуда.
«Даже с помощью процедуры ретриверной тромбэктомии не все сгустки можно удалить с успешным результатом», – сказал Гунис. «Фрагменты сгустка могут быть смещены, что может привести к образованию микротрубочек и повреждению тканей ниже по течению в системе кровообращения головного мозга, а физическое перетаскивание стента через сосуд также может быть опасным.”
Вместо этого новый прогресс описывает использование стента не для вытягивания сгустка, а для создания узкого канала, восстанавливающего кровоток через отверстие в центре сосудистой закупорки. Это создает высокий уровень сдвигающей силы, создаваемой восстановленным потоком, активируя нанотерапевтический препарат для высвобождения и нацеливания расщепляющего сгустки лекарственного средства по открытому каналу в сгустке. После полного растворения сгустка крови стент снова покрывают оболочкой и безвредно удаляют из сосуда. Если во время процесса какие-либо фрагменты сгустка отламываются и уходят через систему кровообращения, наночастицы, покрытые лекарственным средством, останутся связанными с ними и продолжат растворять их локально, где бы они ни находились.
«Что прогрессивно в этом подходе, так это то, что временное открытие крошечной дыры в сгустке – с использованием стента, который уже широко используется в клинической практике – приводит к локальному увеличению механических сил, которые активируют нанотерапевтический препарат для точного развертывания разрушающего сгусток препарата. там, где он может лучше всего выполнять свою работу “, – сказал Ингбер, который также является профессором биологии сосудов Бостонской детской больницы и Гарвардской медицинской школы Джуды Фолкман, а также профессором биоинженерии в Гарварде. Школа инженерии и прикладных наук Полсона.
В клинически значимых крупных исследованиях на животных команда продемонстрировала, что комбинация лекарственного средства и устройства работает очень эффективно, показывая, что она растворяет сгустки, которые полностью закупоривают кровеносные сосуды головного мозга, которые имеют тот же размер, что и у людей.
«Это было плодотворное сотрудничество между экспертами в области лечения инсульта и экспертами в области механобиологии и биоинженерии», – сказал соавтор исследования Нетанель Корин, Ph.D., бывший научный сотрудник Wyss Technology и нынешний доцент кафедры биомедицинской инженерии в Технионе, Израиль, который впервые описал нанотерапевтическое средство в публикации Science 2012 года с Ингбером. “Мы надеемся, что однажды это окажет положительное влияние на пациентов, страдающих от ряда медицинских кризисов, вызванных окклюзией тромба.”