Регенерация сердца с помощью метода Regenera

Авторский доклад

Мы представляем производство и клиническое применение аутологичных предсердных микрографтов при шунтировании коронарной артерии. Микрографы выделяются из ранее неиспользуемой ткани предсердного придатка и объединяются с фибриновым гелем и малым количеством децеллюлярной ткани подслизистой оболочки кишечника (рис. 1а). Методика: механическая обработка ткани, подготовка трансплантата и его местное применение с тканью подслизистой оболочки кишечника выполняется во время шунтирования коронарной артерии (рис. 1a-b). Протокол предоставляется в on-line приложении 1.

Производство трансплантата занимает примерно полчаса, тогда как выделение микрографтов занимает приблизительно 8 минут для ткани средней величины. В наборе образцов, полученных с помощью операции шунтирования коронарной артерии, средний вес ткани предсердного придатка составлял 0,895 × 0,45 г (n = 15). Механическая изоляция дает как клетки, так и микрографы, клеточные агрегаты, прикрепленные к их матрице (Приложение 2A-D и Видео-Приложение 2).Выход клеток составлял 9,76 × 10 6 × 0,53 / г ткани (n = 11), а жизнеспособность клеток составляла 90,6% (n = 7). После выделения микрографы выкладываются на ткани подслизистой оболочки кишечника. Медленно гелеобразующую фибриновую ткань, разбавленную кардиоплегией, наносят на микрографы. Трансплантат поддерживается метаболически ингибированным на охлажденной пластинке до трансплантации.

64-летнему мужчине с ишемической болезнью сердца и сердечной недостаточностью было назначено шунтирование. У него была одышка, а его ангиограмма показала трехсосудистую болезнь. После оценки приемлемости и получения его письменного информированного согласия, он был зачислен в группу нашего клинического исследования безопасности и допустимости данного метода лечения.

В начале операции при канюлировании правого предсердия был вырезан небольшой кусочек правого предсердного придатка (рис. 1b, панели C-D). Этот кусок использовался для приготовления микрографов. После завершения трех обходных анастомозов, но до повторной перфузии трансплантат микрографа был помещен на переднюю стенку левого желудочка (рис. 1b, панель F) на области рубца, идентифицированного на предоперационной магнитно-резонансной томографии (МРТ). Лист был прикреплен к поверхности миокарда с минимальным повреждением сокращающейся мышцы (рис. 1b, панели F-G).

Пациент хорошо оправился от операции и был выписан из больницы через семь дней. Во время трехмесячного наблюдения, пациент практиковал регулярные физические упражнения и вернулся на работу. МРТ через шесть месяцев после операции продемонстрировала заметно улучшенное движение (видео A и B) и утолщение стенки желудочка (рис. 2) в обработанной области инфарктного рубца.

Использование предсердного придатка в качестве источника клеток, демонстрирует преимущества по сравнению с обычными процедурами клеточной терапии. Во-первых, клетки в микрографах остаются прикрепленными к их тканеспецифическому внеклеточному матриксу. Во-вторых, гетерогенность популяции клеток из сердечной ткани может служить основой для организации сердечной ткани, а также может служить основой для механизма роста сердечной ткани и приводить к появлению массива паракринных сигналов. Пулы клеток-предшественников и стволовых клеток в предсерднии помогают управлять неоваскуляризацией и дифференциацией тканевого типа миокарда непосредственно, либо через паракринные эффекты.

Микрографы, полученные из предсердного придатка, могут быть модифицированы или дополнены, например, матричными компонентами, парацерными факторами, miRNAs, микроводородами/частицами или лекарственными средствами. Микрографы могут также использоваться для генной терапии. Взятые вместе, трансплантация придатка микропланктона предсердий обладает большим потенциалом, чтобы служить будущей кардиологической клеточной терапией первой линии. Микрографовый трансплантат предсердного придатка обладает большим потенциалом, чтобы служить будущей кардиологической клеточной терапией первой линии.

Благодарности

Мы благодарим исследования медсестры Лииза Блубаум за отличную помощь в развитии производного трансплантата ткани сердечного придатка. Мы благодарим Айла Перттула, Рикка Хяннинен, Кати Хеллехарью, Мариетта Салми, Вейкко Хууско, Олли Валтанен и Соле Лютти за их вклад в процесс развития исследования. Антонио Грациано внес свой вклад в развитие механического тканевого процессора Regenera. Авторы имели свободу исследования и полный контроль над планированием исследования, используемыми методами, параметрами результатов и финальными результатами, анализами данных и написанием отчета.

Это исследование было профинансировано финским государственным грантом (TYH Y2016SK013), Финским фондом сердечно-сосудистых исследований и Финским финансирующим агентством по технологиям и инновациям (TEKES).

Рисунки

Рисунок 1а Производство кардиологического микрографа в сочетании с шунтирующей хирургией. Предсердный придаток перерабатывается в микрографы, в сочетании с фибрином и внеклеточным матричным листом, и трансплантат эпипластически трансплантируется на поврежденный миокард.

Рисунок 1b Операция на предсердии с использованием микрографтовой терапии. А) Стол с инструментами для производства клеточного трансплантата В) во время производимой операции. Когда пациент готов к операции с использованием артериального насоса путем канюлирования правого предсердия, С) предсердный придаток (черная стрелка) сначала закупоривается с помощью зажима и швов, после чего D) разрезается часть ткани предсердного придатка (черная стрелка) и E), собирается материал для выделения клеток-микрографов и состава трансплантата. (F-G) После завершения терапии реваскуляризации трансплантат (белая стрелка) трансплантируется эпикардиально. Все лица, фигурирующие на рисунках, предоставили свои письменные разрешения для публикации своих фотографий.

Рисунок 2. МРТ изображение пациента до операции и через шесть месяцев наблюдения. Предоперационная МРТ показала инфарктный шрам в нижней стенке левого желудочка. Утолщение стенки желудочков в месте рубца (стрелка) видно, по сравнению с МРТ, полученным через шесть месяцев наблюдения.