מחלות לב וכלי דם נותרו גורם המוות המוביל בעולם. שתלי כלי דם סינתטיים הם בין המרכיבים החיוניים בניתוחי שחזור כלי דם, אך הם הוכיחו שיעורי פטנט נמוך בהחלפת כלי דם בעלי קוטר קטן.
תרומבוגנזה נותרה הכשל העיקרי של שתלי כלי דם סינתטיים. כיסוי אנדותל חיוני כדי לספק משטח אנטי-טרומבוגני. עם זאת, רוב החומרים הסינתטיים אינם תומכים בהיצמדות תאים, והנדידת האנדותל הטרנס-אנסטומוטית מוגבלת.
באמצעות חומר טבעי המופק מאצות ים, מדענים מה- אוניברסיטת ווטרלו קידמו צמיחת תאי כלי דם, מנעו קרישי דם ושיפור ביצועי השתלת כלי דם סינתטיים. גישה זו חיונית בקטן כלי דם מלאכותיים, נוטה לקרישים שעלולים להתפתח לחסימות מלאות.
ד"ר אוולין ים, פרופסור להנדסה כימית ויו"ר מחקר באוניברסיטה שמובילה את הפרויקט, אמרה, "יש צורך מכריע בפיתוח חומרי השתלת כלי דם סינתטיים שיגבירו את קצב התפקודים לטווח ארוך".
מדענים הוסיפו פוקואידן, העשוי מאצות ים, כדי לשנות כלי דם סינתטיים. לפוקואידן יש מבנה דומה להפרין, תרופה המשמשת כנוגד קרישה. Fucoidan מעודד שגשוג של תאי כלי דם המקיפים את פני השטח הפנימיים של השתל כאשר נעשה בו שימוש בתהליך ננוטכנולוגיה הנקרא micropatterning, המוריד באופן דרמטי את הסבירות של היווצרות קריש.
מטופלים עשויים להפיק תועלת מפחות בעיות, גבוה יותר איכות חיים, וסבירות נמוכה יותר לחסימות חוזרות המחייבות טיפול תרופתי נוסף או ניתוח.
יים אמר, "שתל כלי דם פונקציונלי, מהמדף, בקוטר קטן, יעזור להציל חיים. מה שחשוב הוא שהם יהיו הרבה יותר עמידים ויאפשרו לדם לזרום בחופשיות".
טכניקה חדשה זו נוסתה בהצלחה באמצעות fucoidan ו-micropatterning על חיות קטנות. מדענים מתכננים להתרחב לניסויים בבעלי חיים גדולים לפני שהם מתקדמים לניסויים קליניים.
עיון ביומן:
- יואן יאו ועוד. Fucoidan ושינוי טופוגרפיה שיפרו אנדותליזציה באתרו בשתלים סינתטיים של כלי דם תאיים. חומרים ביו-אקטיביים. DOI: 10.1016/j.bioactmat.2022.10.011
