3D-эффект: российские ученые провели уникальную операцию по восстановлению слуха
В Сеченовском университете Минздрава России провели уникальную операцию по восстановлению барабанной перепонки. Шиншилле пересадили аналог барабанной перепонки, напечатанный на 3D-биопринтере. В перспективе использование этого метода может существенно повысить эффективность лечения, уверены ученые. Как восстанавливают слух сейчас, в чем преимущество инновационных вмешательств и когда их смогут повторить на людях, выясняли «Известия».
Уникальная операция
В Сеченовском университете Минздрава России провели уникальную операцию. Ученые пересадили шиншилле аналог барабанной перепонки, напечатанный на 3D-биопринтере. В будущем новая методика может применяться в том числе на людях, рассказали «Известиям» в университете. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-15-00339.
Барабанная перепонка — это тонкая перегородка между наружным и средним отделами уха. Она защищает среднее ухо от проникновения инородных тел и выполняет функцию передачи звука во внутреннее ухо. Нарушение целостности перепонки (отверстие или трещина на ней) чревато развитием осложнений, которые могут привести к необратимому снижению слуха у человека.
Как объяснили в университете, перфорация барабанной перепонки может произойти по разным причинам, наиболее частая из которых — последствия инфекционных заболеваний, включая хронический гнойный средний отит, от которого страдают миллионы людей во всем мире.
— Сейчас эта проблема решается только хирургически. Используется хрящ, надхрящница, фасция — они определенным образом выкраиваются, имплантируются в области перфорации, — рассказал врач оториноларинголог, к.м.н., ассистент кафедры болезней уха, горла и носа Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского Сеченовского университета Михаил Свистушкин.
Однако при проведении таких операций пациенты часто сталкиваются с проблемами: имплант не всегда приживается, сохраняется остаточная перфорация, и вмешательства приходится выполнять повторно.
— Кроме того, используемые ткани не предназначены для проведения звука (как минимум, потому что они толще), и не смогут так поддерживать вибрации, как настоящая барабанная перепонка. Да, мы можем восстановить целостность, отгородить среднее ухо от внешней среды, но качество звука, каким его делает нативная барабанная перепонка, часто недостижимо, — отметил Свистушкин.
Врач, ассистент кафедры болезней уха, горла и носа Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского Сеченовского университета Михаил Свистушкин
Новая методика, которую применили ученые, снижает подобные риски. И она уже подтвердила свою эффективность — у лабораторной шиншиллы уже через месяц практически полностью регенерировала структура перепонки, что эквивалентно восстановлению слуха при стойкой перфорации. Когда ученые стали изучать прооперированную перепонку через эндоскоп с увеличением, то даже не смогли найти точку, куда был введен биоэквивалент — настолько она восстановилась.
— Причем в ней восстановились все слои, и гистологически она стала неотличима от естественной, природной перепонки. Что особенно важно — она передает вибрацию так же, как это делает нативная перепонка. Для нас это стало большим, знаковым событием, — подчеркнул профессор, директор клиники болезней уха, горла и носа УКБ № 1 Сеченовского университета Валерий Свистушкин.
Аналог перепонки
Для проведения операций по восстановлению слуха ученые из Института регенеративной медицины Сеченовского университета разработали аналог барабанной перепонки на основе сфероидов — «шариков» из клеток. Для такого импланта нет необходимости использовать собственные ткани пациента, а сама процедура имплантации менее травматична и проходит быстрее обычной операции, которая считается сложной и длится несколько часов. Материалы для создания импланта создали сами специалисты университета.
— Наши биоэквиваленты барабанной перепонки состоят из нескольких частей. Первая — коллагеновая мембрана, ее мы используем как биобумагу, то есть подложку, на которой ведем печать. Вторая — биочернила, материал, с помощью которого мы печатаем эти эквиваленты на 3D-биопринтере. В состав чернил входят биополимеры желатин и фибрин, а также клеточный компонент — сфероиды из мезенхимных стромальных клеток человека, — объяснила младший сотрудник Института регенеративной медицины Полина Бикмулина.
Такой имплант запускает процесс регенерации барабанной перепонки, который длится около месяца. Коллагеновая подложка постепенно рассасывается, а сфероиды стимулируют восстановительные процессы, в результате которых имплант замещается новой тканью.
— Сфероиды выделяют коктейль биологически активных веществ: факторов роста, интерлейкинов, противовоспалительных факторов. То есть они выполняют роль регулятора регенерации и стимулируют образование не рубцовой ткани, а такой, которая будет близка к нормальной, — отметил врач Михаил Свистушкин.
По его словам, барабанная перепонка шиншиллы по характеристикам похожа на человеческую — поэтому она подходит для отработки методики и дальнейшего наблюдения за результатами. Технически ученые Сеченовского университета уже готовы перейти к клиническим испытаниям своей разработки — однако сделать это можно будет только после получения разрешения от локального этического комитета и принятия поправок в ФЗ 180 «О биомедицинских клеточных продуктах». Такие поправки должны предусматривать возможность создания необходимых конструктов в условиях конкретного лечебного учреждения под конкретного пациента, заключает собеседник «Известий».
