Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали покрытый экзосомами стент с триггером «умного высвобождения», который может предотвращать сужение вновь открытых кровеносных сосудов и доставлять регенеративную терапию на основе стволовых клеток в истощенные кровью или ишемические ткани.
Ангиопластика — процедура, которая открывает заблокированные артерии — часто включает установку металлического стента для укрепления стенок артерий и предотвращения их разрушения после устранения закупорки. Однако установка стента обычно вызывает некоторое повреждение стенки кровеносного сосуда, что стимулирует гладкомышечные клетки к пролиферации и миграции к месту в попытке восстановить повреждение. Результатом является рестеноз: повторное сужение кровеносного сосуда, ранее открытого с помощью ангиопластики.
« Воспалительная реакция, которую вызывают стенты, может уменьшить их пользу», — говорит Ке Ченг, автор исследования. «В идеале, если бы мы могли остановить чрезмерную реакцию и пролиферацию гладкомышечных клеток, но задействовать эндотелиальные клетки для покрытия стента, это уменьшило бы воспалительную реакцию и предотвратило бы рестеноз». Ченг — заслуженный профессор регенеративной медицины Рэндалла Б. Терри-младшего в штате Северная Каролина и профессор Объединенного департамента биомедицинской инженерии штата Северная Каролина / Университета Северной Каролины и Чапел-Хилл.
В настоящее время используются стенты с лекарственным покрытием, покрытые лекарствами, препятствующими пролиферации клеток , но эти антипролиферативные препараты также задерживают покрытие стента эндотелиальными клетками, которые медицинские работники хотят покрыть стент.
Чтобы решить эту проблему, Ченг и его команда разработали покрытие стента, состоящее из экзосом, полученных из мезенхимальных стволовых клеток . Экзосомы — это крошечные наноразмерные мешочки, секретируемые большинством типов клеток. Идея покрытия была двоякой: во-первых, поскольку экзосомы состоят из материалов, мало чем отличающихся от клеточных мембран, они «маскируют» стент, чтобы обмануть гладкомышечные клетки и иммунную систему организма. Во-вторых, экзосомы способствуют покрытию стента эндотелиальными клетками и, в случае повреждения, перемещаются вниз по течению к участку, способствуя восстановлению ткани.
Чтобы предотвратить преждевременное истощение терапии, стент высвобождает экзосомы при контакте с активными формами кислорода (АФК), которые более распространены во время воспалительной реакции.
«Думайте об этом как об интеллектуальной функции высвобождения экзосом», — говорит Ченг. «Ишемические реперфузионные повреждения, которые возникают, когда кровоток уменьшается, а затем восстанавливается, создают большое количество АФК. Допустим, сердце повреждено ишемией. Повышение АФК вызовет высвобождение экзосом на стенте, и регенеративная терапия продолжится. через кровеносный сосуд к месту травмы ».