Клинические подходы к заместительной терапии печени

Печень всегда воспринимался как особенный орган, которому приписывали наиболее значимую роль в жизненном цикле человека: она считалась вместилищем жизни. В индо-германском языке слово “lip” одновременно означало и «печень» и «жизнь», т.е. печень отождествлялясь с жизнью.

Печень – центральный метаболический и синтетический орган с исключительно комплексированными функциями. Здесь проходит синтез и расщепление белков, липидов и нуклеиновых кислот, а также она является местом биотрансформации естественных метаболитов и чужеродных соединений; активации лекарств, инактивации экзогенных и эндогенных токсических веществ, а также гормонов; химического синтеза веществ, которые используются в других тканях. Сбои в выполнении функций могут вызвать осложнения и, в первую очередь, это связано с попаданием в кровь токсичных веществ. Но на фоне развитых технологий по замещению функций сердца и легких, клинические подходы по почечной заместительной терапии ещё далеки от совершенства [1]. Существует несколько способов поддержки функции печени, такие как гемодиализ, гемосорбция, основанные на моделировании функции детоксикации, а также трансплантация в случае отсутствия альтернативных вариантов лечения [3]. Наиболее многообещающим являются гибридные клеточные устройства – инкорпорированные функционирующие клетки, соединенные с системой кровообращения. Однако имеется ряд проблем, связанные с разработкой подобных устройств. Во-первых, масса такого устройства должна быть достаточно небольшой, приближенной к габаритам настоящей печени, в противном случае, вес может стать препятствием для имплантации. Во-вторых, многофункциональная особенность печени (например, двойное кровообращение) ставит серьезные препятствия к созданию модели, соответствующей работе реального органа. В-третьих, иммунная несовместимость донора и реципиента также может стать препятствием в применении подобных устройств [1]. Сегодня экстракорпоральная система поддержка печени содержит ксеногепатоциты млекопитающих, распределенных в одиночных полых трубках. Системы искусственной и биологической поддержки печени (“MARS”, “Prometheus”, “ELAD”, “BLSS”, HepatAssist) показали большую способность к элиминации билирубина, ароматических аминокислот, аммиака, желчных кислот и других токсинов. Однако мас­штабные перспективные исследования, направленные на изучение влияния этих систем на выживаемость еще не завершены ввиду крайней сложности дизайна исследований и отсутствия четких показаний для начала включения заместительной печеночной терапии в комплексную терапию па­циентов [6].

В 2006 году была разработана отечественная экстракорпоральная система. Челябинские медики создали искусственную печень, экспериментальный образец которой был произведен произведенный Миасским заводом медицинской техники [7]. Схема работы системы такова, что кровь человека с печеночной недостаточностью пропускается через специальные полупроницаемые капилляры, которые омываются специальным раствором с альбумином человека, способным связывать различные токсические вещества. Этот процесс можно условно назвать «химической очисткой». В отличие от немецкого аппарата “MARS”, который работает только в режиме альбуминовой детоксикации (альбумин связывает и выводит токсины), челябинская «печень» может не только чистить кровь, но и обеспечивать нормализацию обмена веществ за счет применения клеток печени свиней [8].

Направление, связанное с созданием тканеинженерных конструкций, стремительно развивается с каждым годом. В январе 2016 года ученые «Федерального научного центра трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И.Шумакова» (ФНЦ) представили первую в России биоискусственную печень, созданную на основе клеточных технологий. Биоискусственная система, состоящая из каркаса, заселялась собственными культивированными клетками костного мозга и печени и вживлялась в паренхиму печени или брызжейку тонкой кишки [5]. Основная задача системы – создание каркаса, которое возможно двумя путями: из ткани печени и с использованием биодеградируемого матрикса, где синтетический каркас из полимеров саморассасывается и замещается своей печеночной тканью [4].

Доклинические испытания, которые проводились на крысах с острой или хронической печеночной недостаточностью, оказались вполне успешными. Через год после трансплантации ни одно подопытное животное не умерло — в то время как в контрольной группе половина крыс погибла [5]. Однако клиническое применение ещё невозможно, так как не принят закон о биомедицинских клеточных продуктах, а следовательно, нельзя вводить чьи-то клетки в организм, за исключением аутоклеток [4].

Исходя из вышеперечисленных фактов, можно сделать вывод, что создание и производство аппаратов с соответствующими биоматериалами связано с решением целого комплекса биотехнологических задач, требующих серьезного финансирования, соответственно, малые объемы финансирования не позволяют реализовывать инновационные проекты быстро; на фоне быстроразвивающихся технологий, экстракорпоральные системы быстро устаревают, необходимо динамичное введение новой приборной базы.