Lūdzu, ņemiet vērā, ka raksts ir vairāk nekā piecus gadus vecs un ir pārvietots uz mūsu arhīvu. Mēs neatjauninām arhīvu saturu, tāpēc var būt nepieciešams meklēt jaunākus avotus.
Amerikāņu zinātnieku izveidotā pirmā biomākslīgā sirds ir izrāviens, kas var ievadīt beigu sākumu pārstādāmo orgānu trūkumam. Eksperimentā, kas nekad agrāk nebija izdevies, ārsti ir izķidājuši un no jauna salikuši kopā miruša dzīvnieka (žurkas un cūkas) sirdi, lai tā atkal pukstētu. Šo paņēmienu var izmantot arī citu orgānu aizstāšanā, un tad nebūtu vajadzīgas zāles, kas tiek lietotas, lai organisma audi neatgrūstu pārstādīto orgānu. Minesotas universitātes pētnieku revolucionārais panākums aprakstīts žurnālā "Nature Medicine".
Operāciju gaida miljoniem cilvēku
ASV aptuveni pieci miljoni cilvēku cieš no sirdskaitēm, katru gadu tiek atklāti
550 000 jaunu slimības gadījumu, bet aptuveni 50 000 slimnieku nomirst, gaidot donora sirdi, lai veiktu pārstādīšanas operāciju. Pasaulē ir aptuveni 22 miljoni cilvēku, kam ir sirdskaites un kuru dienas ir skaitītas, ja drīzumā netiks veikta operācija vai sirds pārstādīšana. Biomākslīgā sirds ir teorētiska alternatīva sirds pārstādīšanai. Lai izveidotu biomākslīgu sirdi, jāatveido tās uzbūve, atbilstošās sastāvdaļas un sūkņa darbība.
Minesotas universitātes pētnieki ir veikuši sirds koronāro perfūziju, saglabājot tās pamatni un izveidojot pārklājumu, vārstuļus un neskartu kambaru izvietojumu. Lai atveidotu sirds šūnu izvietojumu, zinātnieki to izveidojuši ar sirds šūnām vai asinsvadu apvalku šūnām.
Lai pārbaudītu biomākslīgās sirds darbību, astoņos veidojumos uz 28 dienām uzturēja koronāro perfūziju un tie tika ievietoti bioreaktorā, kas atveidoja sirds fizioloģiju. Ceturtajā dienā tika novērotas makroskopiskas kontrakcijas. Astotajā dienā pēc fizioloģiskas slodzes un elektrostimulācijas sirds atveidojumi spēja sākt darboties kā sūkņi ar aptuveni divu procentu pieauguša cilvēka sirds vai 25 procentu 16 nedēļas veca embrija sirds jaudu.
Metodes būtība ir jaunu asinsvadu vai orgānu izveidošana, pārstādot paša pacienta šūnas veidojumā, kas aizgūts no donora orgāna. Šāda pieeja var dot iespēju izvairīties no orgāna atgrūšanas, jo veidojumā nav šūnu, kas varētu izraisīt pretreakciju. Pat ja tā gadītos, jaunās šūnas radītu jaunu veidojumu, kas novērstu pretreakciju un atbrīvotu pacientus no nepieciešamības lietot pretatgrūšanas zāles.
Var izaudzēt jebkuru orgānu ar asinsriti
Pētnieku grupa izņēma šūnas no sirds un, atstājot neskartus tās kambarus, vārstuļus un asinsvadus, aizvietoja tās uzbūvi ar jaunām šūnām. "Mēs tikai paņēmām dabas pašas celtniecības materiālus un izveidojām jaunu orgānu," teica ārsts Haralds Ots, kurš piedalījās eksperimentā Minesotas universitātes klīnikā, bet tagad strādā slimnīcā Masačūsetsā. "Mēs bijām mēmi, kad ieraudzījām pirmās kontrakcijas," atceras Ots.
"Tas dod iespēju izveidot aizvietojamus asinsvadus vai veselus orgānus, kas veidoti no pacienta paša šūnām," teica Minesotas universitātes sirds un asinsvadu atjaunošanas centra profesore Dorisa Teilore, kura vadīja zinātnieku grupu, kas veica eksperimentu. Šo metodi var izmantot aknu, nieru, plaušu, aizkuņģa dziedzera un praktiski jebkura orgāna ar asinsriti audzēšanai. Arī citām zinātnieku grupām bija izdevies izaudzēt sirds audus laboratorijas apstākļos, taču nebija izdevies izveidot trīsdimensiālas "sastatnes", kas atveidotu ķermeņa galvenā sūkņa sarežģīto uzbūvi un darbības mehānismu.
Profesores Teilores komanda mirušas žurkas un cūkas sirdīs atstāja tikai šūnu starpsienas, asinsvadus un vārstuļus. Pēc tam pētnieki iešļircināja sirdīs nenobriedušu šūnu sajaukumu, kas ņemts no jaunpiedzimušu žurku sirdīm, un ievietoja tās sterilā traukā tālākai attīstībai. Sirds šūnām veidojoties, pētnieki tās stimulēja ar elektrodiem, sinhronizējot sirdspukstus. Stimulāciju pārtraucot, dažas sirdis turpināja pukstēt vēl 40 dienas.
Pacientam ar sirdskaiti ķermeņa imūnsistēma cenšas atbrīvoties no bojātām sirds muskuļa šūnām, aizvietojot tās ar rētaudiem. Mirušās šūnas vai rētaudi neļauj celma šūnām izveidot jaunu muskuli. Profesore Teilore un viņas kolēģi strādā, lai pamudinātu šūnas nepieļaut vai novērst aterosklerozi, un izmantotu tās jaunu asinsvadu veidošanā un bojātā sirds muskuļa aizvietošanā. Aiz kalniem nav laiks, kad ārsti varēs paņemt sirds slimnieka šūnas un izmantot tās jaunas sirds izveidošanai no līķim patapināta orgāna. Ārsti jau tagad aizlāpa caurumus sirdī pēc lēkmēm, audu plāksterus var izaudzēt laboratorijā, taču tie nav pietiekami biezi, jo ir grūtības audus apgādāt ar skābekli.
Jaunā metode dod iespēju izmantot ķermeņa asinsvadu sistēmu, lai apgādātu audzējamo sirdi ar skābekli. Speciālisti augstu vērtē amerikāņu ārstu panākumu, lai gan atzīst, ka "vēl jāpaiet gadiem", pirms šo metodi varēs izmantot slimnīcās.
Profesore Teilore izteikusi gatavību izaudzēt cilvēka sirdi, gan piebilstot, ka tas izmaksātu "ļoti dārgi". "Mēs varētu sākt ar cilvēka šūnām, dabas "sastatņu" veidošanā izmantojot arī cūkas šūnas, taču lielu bioreaktoru (trauks, kur tiek audzēti orgāni) veidošana, reaģentu radīšana un pietiekama daudzuma šūnu izaudzēšana prasītu desmitiem tūkstošus dolāru, sadārdzinot biomākslīgās sirds pielietojumu," uzskata Teilore. Viņasprāt, tas ir par dārgu, lai jaunā metode gūtu plašu pielietojumu, taču nākotnē var tikt rasti jauni risinājumi.
Daudzkārt samazināta atgrūšanas iespēja
Donoru orgānu piedāvājums pagaidām ir ierobežots, un pēc sirds pārstādīšanas pacientiem visu mūžu jācīnās ar organisma vēlmi atgrūst jauno orgānu, sirdskaiti nereti nomaina augsts asinsspiediens, diabēts vai nieru mazspēja. Jaunā sirds, kas izveidota ar šūnu dalīšanas metodi, var tikt piepildīta ar pacienta paša cilmes šūnām, daudzkārt samazinot to atgrūšanas iespēju.
Pārstādītā sirds tiktu apasiņota, regulēta un atjaunota tāpat kā sirds, ko tā aizvietoja. "Eksperimentā mēs izmantojām vēl neizveidojušās sirds šūnas, lai pārbaudītu metodes pareizību," teica profesore Teilore.
"Mēs bijām pārliecināti, ka šūnām jaunizveidotajā sirdī ir jādarbojas. Mūsu mērķis ir izmantot pacienta celma šūnas no muskuļiem, kaulu smadzenēm vai bojātās sirds jaunas sirds izveidošanai." Eksperimenta pamatmērķis bija sirds labošana, taču šūnu dalīšanas metodei var būt plašāks pielietojums, mainot zinātnieku viedokli par jaunu orgānu veidošanu.
Jaunā metode ir daudzsološa
Britānijā pērngad sirds pārstādīšanas operācija glāba dzīvību vai uzlaboja veselību 155 pacientiem. Tomēr 28 nomira, gaidot operāciju. Šobrīd rindā uz sirds pārstādīšanu gaida 81 cilvēks.
Pēc orgānu pārstādīšanas aģentūras "UK Transplant" datiem, valstī orgānu pārstādīšana nepieciešama vairāk nekā 9000 pacientiem, taču gadā parasti tiek izdarītas aptuveni 3000 operācijas. Pērngad, nesagaidījuši slimā orgāna pārstādīšanu, nomira aptuveni tūkstoš cilvēku. "Jaunā metode dod ilgtermiņa cerības, un lai amerikāņu kolēģiem labi veicas, taču šobrīd smagākā problēma ir pārstādāmo siržu milzīgs trūkums," teica "UK Transplant" pārstāvis.
"Jauna metode ir atjautīgs solis uz priekšu nopietnas problēmas risināšanā," uzskata Šefīldas universitātes kardiologs Tims Čiko, "jo Britānijā pieaug sirdskaišu skaits, kad sirds nespēj pārsūknēt pietiekami asiņu." Donoru pastāvīgais trūkums padara celma šūnu terapiju pievilcīgu.
"Jaunā metode ir ļoti daudzsološa," amerikāņu zinātnieku eksperimentu vērtē Birmingemas universitātes doktors Džons Fremptons. "Lai gan pētījumi vēl ir sākuma posmā, eksperiments dod cerības veikt bojātas sirds salabošanu ar metodi, kas var tikt izmantota arī citu orgānu aizvietošanā."
Melburnas mikroķirurģijas institūta direktors profesors Veins Morisons uzsver, ka pirmo reizi ir izdevies izveidot orgāna šūnas ārpus ķermeņa: "Amerikāņu kolēģiem ir izdevies atjaunot sirds asinsvadus, kas nākotnē var dot iespēju pievienot šo veidojumu citam ķermeņa orgānam un izveidot tajā asinsriti."
Kvīnslendas universitātes Bioinženierijas un nanotehnoloģijas institūta profesore Anita Tomase saglabā piesardzību, jo vēl ir jāpārliecinās, kā biomākslīgā sirds darbosies ilgākā laika posmā.
***
MEDICĪNA. Ķīnas zinātnieki atklājuši bioķīmisko struktūru, kas noved pie atkarības no narkotis-kajām vielām. Pekinas universitātes pētnieku grupa profesores Vejas Lipenas vadībā apsekoja vairāk nekā tūkstoš pacientu slimības vēstures, iedalot atkarības četrās pamatgrupās: alkohols, nikotīns, kokaīns un opiāti. Zinātnieki izpētīja, kādas vielas ietekmē gēnu grupas, un izveidoja ietekmēto gēnu un to enzīmu kartotēku, lai sekotu atkarības procesu attīstībai. Izrādījās, ka visas četras vielas ir saistītas ar pieciem gēniem, kas noved pie atkarības veidošanās. Atklātie pieci galvenie atkarības veidošanās ceļi dod pamatu secināt, ka šis process ietekmē nervu šūnas, kas nosaka apmācību. Atkarību izraisošās vielas nostiprina saiknes starp nervu šūnām, kas ir atbildīgas par apmācību, tāpēc ir tik grūti šīs saiknes izjaukt.
KLONĒŠANA. Ņūkāslas universitātes profesors Semjuels Vūds kļuvis par pirmo pētnieku, kam izdevies izveidot savu klonu, aizvietojot donora olšūnu dezoksiribonukleīnskābi ar paša organisma ģenētisko materiālu no ādas šūnām. Pirmo reizi klonēti cilvēka embriji izveidoti no pieauguša cilvēka šūnām, vairojot cerības, ka embrijus varēs izmantot celma šūnu iegūšanai, kas būs piemērotas jebkuram pacientam. Lai gan embriji nodzīvoja tikai piecas dienas, eksperti uzskata Vūda eksperimentu par svarīgu soli uz priekšu, lai izveidotu jaunas zāles pret tādām līdz šim neārstējamām kaitēm kā Alcheimera un Pārkinsona slimība. Nedzimušu bērnu aizsardzības biedrības aktīvisti nosoda eksperimentā piedalījušos zinātniekus par cilvēka embriju noniecināšanu līdz rezerves orgānu fabrikai.
TEHNOLOĢIJAS. Amerikāņu inženieri izveidojuši vieglu un rokā turamu rentgena staru skeneri, kas dod iespēju muitniekiem un policistiem ātri caurskatīt pasažieru bagāžu vai citus priekšmetus, lai atklātu neatļautus sūtījumus. Ierīce izdala zema līmeņa rentgena starus, fokusējot tos lēcā, kas atveido omāra acs uzbūvi, un atveido attēlu uz ekrāna. Omārs spēj redzēt arī lielā dziļumā pat duļķainā ūdenī, jo tā acis veido tūkstošiem sīku kvadrātiņu, kas fokusē atspulgu, nevis liec gaismas atstarojumu kā cilvēka acis. Par jauno ierīci, kas jau sekmīgi izmēģināta, lielu interesi izrādījis arī ASV Iekšzemes drošības departaments.