Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Мжаванадзе Н.Д.

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им акад. И.П. Павлова» Минздрава России, Рязань, Россия

Калинин Р.Е.

ГБОУ ВПО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России, Рязань

Исаев А.А.

Кафедра детской хирургии МГМСУ, Москва

Становление и развитие метода терапевтического ангиогенеза в российской сердечно-сосудистой хирургии

Авторы:

Мжаванадзе Н.Д., Калинин Р.Е., Исаев А.А.

Подробнее об авторах

Просмотров: 516

Загрузок: 25


Как цитировать:

Мжаванадзе Н.Д., Калинин Р.Е., Исаев А.А. Становление и развитие метода терапевтического ангиогенеза в российской сердечно-сосудистой хирургии. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2015;8(6):91‑97.
Mzhavanadze ND, Kalinin RE, Isaev AA. Formation and development of therapeutic angiogenesis in cardiovascular surgery in Russia. Kardiologiya i Serdechno-Sosudistaya Khirurgiya. 2015;8(6):91‑97. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/kardio20158691-97

Рекомендуем статьи по данной теме:
Пер­фу­зи­оло­ги­чес­кое обес­пе­че­ние при опе­ра­ци­ях на сер­дце с ис­кусствен­ным кро­во­об­ра­ще­ни­ем. (Собствен­ный опыт и меж­ду­на­род­ные ре­ко­мен­да­ции по сер­деч­но-со­су­дис­той пер­фу­зии). Кар­ди­оло­гия и сер­деч­но-со­су­дис­тая хи­рур­гия. 2023;(4-1):420-426

За время, которое потребуется на прочтение данной статьи, у 15 пациентов в России будет зафиксирован острый коронарный синдром (ОКС), который закончится инфарктом миокарда у каждого третьего [24]; от 2 до 5 больным будет выполнена ампутация конечности [7, 49]. Распространенность ишемической болезни сердца (ИБС) и заболеваний периферических артерий крайне высока [8, 11, 60, 75]. На вооружении современной сердечно-сосудистой хирургии (ССХ) имеется широкий спектр медицинских средств оказания помощи пациентам с ИБС и хронической ишемией нижних конечностей (ХИНК): «классическая» открытая фармакотерапия, а также бурно развивающаяся эндоваскулярная хирургия [14]. Тем не менее статистика не утешительна: риск большой ампутации у пациентов с критической ишемией нижних конечностей (КИНК) превышает 20%, а риск смерти в течение 30 дней после нее достигает 30%, в том числе в специализированных стационарах [10, 48]. Существует насущная потребность в поиске новых методов лечения пациентов с ИБС и ХИНК. В последние годы особое внимание уделяется возможностям терапевтического ангиогенеза (ТА), цель которого — улучшение кровоснабжения ишемизированной мускулатуры и других тканей конечностей. В узком смысле стратегия ТА применима для лечения ишемических заболеваний сердечно-сосудистой системы. ТА развивается по трем магистральным направлениям: использование постгеномных, клеточных и генных технологий [21]. Данная статья посвящена применению ТА с использованием рекомбинантных белков, разнообразных клеток и генной терапии в сфере ССХ в России.

Постгеномные технологии терапевтического ангиогенеза: рекомбинантные факторы роста

Знания, накопленные в сфере сосудистой биологии, позволили понять тонкие сигнальные механизмы, лежащие в основе процессов васкуло-, артерио- и ангиогенеза, что помогло выявить медиаторы, ответственные за новообразование сосудов. Многочисленные эксперименты показали, что применение рекомбинантных ангиогенных факторов роста (ФР), таких как основной ФР фибробластов (FGF) [28] и сосудистый эндотелиальный ФР (VEGF) [66], в значительной степени способствовало неоваскуляризации ишемизированных тканей, однако сложности возникли в создании и поддержании эффективной концентрации ФР в тканях [37]. Основные исследования в сфере постгеномных технологий были посвящены VEGF-165, FGF-1, FGF-2, а также ФР гепатоцитов (HGF) [27]. Исследования VIVA и FIRST не выявили значимых положительных результатов применения рекомбинантных VEGF и FGF-2 в лечении пациентов с ИБС [63, 70]. Исследование TRAFFIC позволило сделать вывод, что зафиксированное в первые 3 мес увеличение дистанции безболевой ходьбы (ДБХ) у получавших FGF-2 пациентов с ХИНК полностью нивелировалось через 6 мес. Исследование RAVE (регионарный ангиогенез с помощью VEGF) также не оправдало возложенных на него ожиданий [53]. Возможно, неудачи связаны с тем, что указанные рекомбинантные белки имели короткий период полужизни в кровотоке и лишь крайне незначительное количество введенных ФР задерживалось и функционировало в мышечной ткани [40]. Эти обстоятельства указывают на то, что требуются дополнительные исследования возможности применения рекомбинантных ФР в индукции ангиогенеза, а также разработка оптимальных комбинаций, способов, режимов дозирования и введения.

Клеточные технологии терапевтического ангиогенеза

Использование клеточных технологий в сфере ССХ наиболее перспективно в лечении ИБС, хронической сердечной недостаточности и ХИНК [42, 73]. В нашей стране пионерами интеграции клеточной трансплантации различных типов клеток, кардио- и ангиохирургических методов терапии были врачи-клиницисты, повседневно нуждающиеся в новых способах лечения тяжелой категории своих пациентов: акад. Л.А. Бокерия (Научный центр ССХ им. А.Н. Бакулева, Москва) [30], акад. Ю.Л. Шевченко (Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург) [22, 23], акад. В.И. Шумаков (Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов им. акад. В.И. Шумакова, Москва) [25], акад. А.М. Караськов (Новосибирский НИИ патологии кровообращения им. акад. Е.Н. Мешалкина, Новосибирск) [20].

В настоящее время в клинической практике апробируется применение различных видов клеток, обладающих различным ангиогенным и гистопротекторным потенциалом. Многочисленные исследования посвящены применению прогениторных эндотелиальных клеток (ПЭК). С момента первых испытаний ПЭК в сфере индукции ангиогенеза, проведенных T. Asahara в 1997 г. [26], к настоящему моменту опубликовано внушительное количество статей о возможностях использования данного вида клеточной терапии [65, 68]. Изучение мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток показало, что они обладают высоким пролиферативным потенциалом, способностью к самообновлению и продукции необходимых для ангиогенеза ФР: VEGF, FGF, HGF [54, 71, 76]. Научный интерес медиков вызывает перспектива применения стромальных клеток жировой ткани, способных дифференцироваться в адипоциты и эндотелиоциты, секретировать разнообразные ФР, такие как HGF, VEGF, ФР тромбоцитов, а также тканевый ФР и ангиогенин-1 (ANG-1) [16, 43, 77]. Большие надежды связаны с применением аутогенной клеточной трансплантации мононуклеаров костного мозга [67]. В качестве одного из наиболее перспективных подходов в клеточной терапии в ССХ рассматривается использование мобилизированных мононуклеаров периферической крови, клеток CD133+ или высокоочищенной фракции мобилизированных гранулоцитарным колониестимулирующим фактором клеток периферической крови CD34+ [41]. Успех I и II фаз клинического исследования применения аутоконцентрата клеток костного мозга у пациентов с КИНК [32] позволил ученым Cesca Therapeutics в 2015 г. приступить к III фазе исследования (CLIRST III), в которой клетки подготовлены к применению с помощью технологии SurgWerk [33]. Изучение возможности использования в ССХ другого вида клеток — скелетных «миобластов» — велось в начале 2000-х годов (H. Haider, 2004), однако к настоящему времени данный вид клеточной терапии не нашел своего применения в лечении заболеваний сердца и сосудов [46]. Работы проводятся в отношении выделяемых из пуповинной крови клеток CD34+, CD133+ [45, 69], плацентарных клеток (PLX, Pluristem), представляющих собой мезенхимальные стромальные клетки, прошедшие особую обработку [52]. В настоящее время клинические испытания I и II фаз, посвященные применению PLX-клеток в виде внутримышечных инъекций в лечении пациентов с КИНК и ХИНК соответственно, призваны определить эффективность и безопасность данного вида ТА в улучшении качества жизни и прогноза у лиц с заболеванием периферических артерий [55, 58]. Активно исследуется использование эндометриальных регенеративных клеток [74], применение которых может способствовать реваскуляризации ишемизированной мускулатуры в связи с их высокой конституциональной способностью продуцировать ангиогенные Ф.Р. Специалистами компании Medistem/Regen BioPharma в настоящее время проводятся I и II фазы клинических исследований применения клеточной терапии эндометриальных регенеративных клеток у пациентов с КИНК [50].

Гибель значительного количества клеток после трансплантации, трудности в получении достаточного количества материала для клинических целей и ряд организационных и экономических сложностей препятствуют внедрению клеточной терапии в широкую клиническую практику. Возможно, часть указанных проблем будет решена при помощи применения генных технологий [12, 72].

Мировой опыт и основные тенденции развития генных технологий в российской сердечно-сосудистой хирургии

В ходе многолетних исследований процессов неоваскуляризации было выявлено, что следующие ФР являются ключевыми в образовании сосудов: VEGF, FGF, HGF, ANG, фактор, полученный из стромальных клеток (SDF) и индуцированный гипоксией фактор-1α (HIF-1α). Знание патологических процессов, лежащих в основе реакции скелетной мускулатуры на артериальную недостаточность, и понимание механизмов адаптации к острой и хронической ишемии играют важнейшую роль в поиске оптимальных подходов к лечению заболеваний, ведущим звеном в которых является нарушение перфузии тканей [36].

Большинство исследований в сфере геннотерапевтической индукции ангиогенеза посвящены гену VEGF, пионером в этой области стал Д. Иснер [38]: в исследовании, проведенном в 1995 г. и включавшем пациентов с язвенно-некротической стадией ХИНК, изучался прототип препарата на основе плазмидного вектора VEGF165 на фоне ангиопластики. Результаты оказались обнадеживающими: у части пациентов было зарегистрировано образование сосудов в целевой конечности [39]. Схожие результаты были получены в последующих зарубежных исследованиях гена VEGF при внутримышечном его введении, однако среди испытуемых были и нон-респондеры.

Основоположником ТА в сфере ССХ в России является акад. РАН Л.А. Бокерия. Наряду с зарубежными специалистами, Л.А. Бокерия и другие именитые российские ученые, включая акад. РАН В.А. Ткачука и Е.И. Чазова, на рубеже 1990–2000-х годов проявили интерес к возможностям применения индукции ангиогенеза. В печати появляются первые отечественные статьи, посвященные генной терапии сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе с использованием гена VEGF [17].

В 2004 г. в нашей стране были опубликованы данные о возможностях применения генных и клеточных технологий для лечения сердечно-сосудистых заболеваний [2], а также результаты 4-летнего исследования безопасности и эффективности плазмидной конструкции, содержащей ген VEGF165 человека под названием ангиостимулин, проведенного на базе НЦССХ им. А.Н. Бакулева. Препарат-кандидат вводился 10 пациентам с ХИНК IIВ—IV стадий заболевания по А.В. Покровскому—Фонтейну при невозможности проведения реконструктивного вмешательства и/или анатомо-функциональной недостаточности коллатерального кровотока. По данным Л.А. Бокерии, В.С. Аракеляна, О.А. Демидовой, после однократного введения 1000 мкг ангиостимулина внутриартериально в магистральную артерию проксимальнее зоны окклюзии либо внутримышечно путем обкалывания области икроножной мышцы у всех пациентов зафиксирована положительная динамика в отношении лодыжечно-плечевого индекса (ЛПИ), транскутанного напряжения кислорода (ТКНК), качества жизни, показателей свертывающих свойств крови. Исследователи установили, что при внутримышечном введении ангиостимулина эффект наступает быстрее. При ангиографии отмечено увеличение числа вновь образованных коллатералей [3]. Позже Л.А. Бокерия, Е.З. Голухова, М.В. Еремеева опубликовали результаты исследования индукции ангио- и миогенеза у больных ИБС и ХИНК. Новое клиническое испытание вышеуказанного препарата включало 58 пациентов с ИБС и ХИНК. Больные ИБС были разделены на группы в зависимости от вида проведенного лечения: коронарное шунтирование в сочетании с интракардиальным введением ангиостимулина и/или трансмиокардиальной лазерной реваскуляризацией. Больным ХИНК с неудовлетворительным периферическим руслом было проведено лечение препаратом в дозировке 1000 мкг, введенным внутриартериально либо внутримышечно в область икроножной мышцы пораженной конечности. Применение ангиостимулина повысило эффективность хирургического лечения при ИБС за счет поддержания высокого уровня экспрессии факторов, требующихся для ангиогенеза [35]. В группе пациентов с ХИНК объективное улучшение состояния конечности отмечалось в 80% случаев к концу 1-го месяца после начала лечения и в 100% случаев к 3-му месяцу [4]. В 2013 г. тот же коллектив авторов сообщил о положительном воздействии препарата ангиостимулин на реологические свойства крови у пациентов с ХИНК [5].

Значительный интерес представляют работы коллектива авторов Российского кардиологического научно-производственного комплекса (РКНПК) (Москва). В 2011 г. проф. Е.В. Парфенова и соавт. представили результаты клинического исследования, проведенного c включением в протокол 30 больных ХИНК атеросклеротической этиологии IIВ—IV стадий заболевания по классификации А.В. Покровского—Фонтейна, которым не планировалось выполнение реваскуляризации. Пациентам в ишемизированные мышцы вводилась конструкция на основе плазмидной ДНК, включающей кодирующую часть гена VEGF165 — корвиан, в дозе 28,6 мкг/кг, 2 раза, с промежутком 1 нед либо трижды в рамках I и IIа фаз клинических исследований. Через 3 мес от начала лечения объективное улучшение перфузии пораженной конечности отмечено у 50% пациентов, в то время как в группе контроля сколько-нибудь значимой динамики исследуемых показателей выявлено не было. Серьезных осложнений на фоне проводимого лечения не зафиксировано. Оптимальные результаты лечения были зарегистрированы у пациентов с проходимым проксимальным артериальным сегментом и более высоким ЛПИ [15]. В последние годы на базе РКНПК ведется исследование эффективности и безопасности метода комбинированной генной терапии VEGF165 и HGF. В работе, проведенной учеными РКНПК совместно с исследователями МГУ им. М.В. Ломоносова, на моделях ишемии задних конечностей и инфаркта миокарда у мышей выявлены аддитивный ангио- и артериогенный эффекты VEGF165 и HGF, способствовавшие максимальному восстановлению перфузии пораженных тканей (до 70%) [44]. Помимо исследований вышеуказанных конструкций авторы работают над созданием генномодицированных клеток, которые, возможно, будут способствовать индукции ангиогенеза и реперфузии ишемизированных тканей [61].

Акад. РАМН Н.П. Бочковым и специалистами Российского научного центра хирургии им. Б.В. Петровского А.В. Гавриленко и Д.А. Вороновым выполнен ряд работ, посвященных изучению вирусных конструкций, несущих гены VEGF и/или ANG, в комплексном лечении пациентов с ХИНК. Исследование, результаты которого опубликованы в 2011—2013 гг., включало 134 пациента с ХИНК II—III стадий по классификации А.В. Покровского—Фонтейна, диффузным атеросклеротическим поражением артерий голени. В зависимости от выбранного вида лечения пациентам клинической группы в икроножные мышцы ишемизированной конечности вводились нативные плазмиды с генами VEGF и ANG либо вирусные векторные конструкции CELO-ANG, Ad5-ANG и Ad5-(ANG+VEGF). Генная терапия проводилась как самостоятельно, так и в сочетании с хирургическими реконструктивными вмешательствами. При изолированном применении генных индукторов ангиогенеза лучшие результаты были получены у пациентов со IIВ стадией заболевания. При комбинации генной терапии с хирургическим лечением сохранность конечности в клинической группе превысила аналогичный показатель в группе контроля. Авторы выявили, что статистически значимо лучшие показатели критериев эффективности (увеличение ДБХ, ЛПИ, перфузии мышц по данным сцинтиграфии) отмечались у всех пациентов, кому вводились любые векторные конструкции, однако применение вирусных конструкций сопровождалось развитием системной воспалительной реакции, особенно на основе вируса CELO [6].

В 2009—2010 гг. на базе 3 крупных центров (РНЦХ им. Б.В. Петровского, Москва; Ярославской государственной медицинской академии; РязГМУ им. акад. И.П. Павлова) проведено исследование эффективности и безопасности применения конструкции на основе плазмидной ДНК с геном, кодирующим VEGF165, в составе комплексной терапии пациентов с ХИНК атеросклеротической этиологии. IIВ—III фазы исследования включали 100 пациентов с диффузным поражением артериального русла, особенно сосудов голени. Вышеуказанная конструкция внутримышечно двукратно в дозе 1,2 мг с интервалом 14 дней вводилась 75 пациентам клинической группы. Первичным критерием эффективности была выбрана динамика ДБХ. Оценка результатов, полученных от 3 центров, показала значимое увеличение ДБХ на 110% через 6 мес от начала лечения (p<0,05). Положительная динамика отмечалась и в отношении вторичных критериев эффективности (ЛПИ, ТКНК, линейной скорости кровотока). По данным контрольной ангиографии зарегистрировано усиление контрастирования сосудистого русла целевой конечности за счет новообразованных коллатеральных артерий. В группе контроля значимой динамики по вышеуказанным критериям не наблюдалось. Нежелательных явлений и осложнений применения геннотерапевтической конструкции зафиксировано не было [21]. Результаты, полученные в рамках исследования, послужили основанием к регистрации вышеуказанной плазмидной конструкции в качестве лекарственного препарата для лечения ХИНК на территории России в 2011 г. и Украины в 2012 г. под названием неоваскулген. Известны отдаленные результаты (3—4 года) наблюдения за пациентами, включенными во IIВ—III фазы исследования: у большинства больных сохранилась положительная динамика ДБХ, новообразований не зафиксировано [18, 19, 51]. Гистологическое исследование мышечной ткани у части пациентов показало значимое увеличение сосудов микроциркуляторного русла [9]. В настоящее время проводятся пострегистрационные исследования препарата различной направленности: применение его в комбинации с хирургическим лечением у пациентов с сахарным диабетом и др. [1].

Пристальное внимание возможностям ТА уделяется в Казани. В 2013 г. коллектив специалистов в составе генетиков и клиницистов представил результаты пилотного клинического исследования применения сложной плазмидной конструкции, несущей гены VEGF и bFGF, при лечении пациентов с ХИНК на фоне атеросклероза либо тромбангиита. На малой выборке пациентов А.В. Максимов и соавт. [13] исследовали возможности применения 2-кассетного экспрессионного плазмидного вектора pBud-VEGF165-FGF2 и получили обнадеживающие результаты: к 6 мес после начала лечения ЛПИ в среднем увеличился на 19% по сравнению с исходным (0,6 против 0,47), время восстановления ЛПИ снизилось на 38% (563 с против 860 с исходно), ДБХ увеличилась почти в 2 раза (108 м против 58 м исходно). По данным иммуногистохимического исследования зарегистрировано увеличение плотности капиллярной сети на 47,9% по сравнению с исходными показателями.

За рубежом проведено исследование эффективности генной терапии HIF-1α у 289 пациентов с перемежающейся хромотой, в ходе которого не было выявлено статистически значимых различий в показателях основных критериев эффективности между пациентами клинической и контрольной групп [31]. Другими широко исследуемыми генами являются FGF и HGF. В ряде работ выявлены безопасность и умеренная эффективность конструкций на основе плазмидной ДКН с FGF-1 при внутримышечном введении в ишемизированную конечность при ХИНК и КИНК [47]. Авторский коллектив включил в исследование пациентов с язвенно-некротическими стадиями заболевания, в связи с чем в качестве критериев эффективности были определены жесткие точки, например количество ампутаций за время наблюдения. С участием внушительного числа пациентов с КИНК в более чем 30 странах проведена III фаза клинических испытания препарата на основе FGF-1, однако результаты исследования показали отсутствие статистически значимых различий между клинической и контрольной группами в отношении сохранности конечности [29]. Сейчас проводится III фаза исследования ASPIRE — многоцентрового клинического испытания интракоронарного введения конструкции с аденовирусным вектором и геном, кодирующим FGF-4, у пациентов с ИБС [34]. В Корее в 2013 и 2014 г. соответственно завершены клинические исследования препарата на основе плазмидной ДНК с геном HGF (ViroMed Co., Ltd.; VM Biopharma), который применялся у пациентов с КИНК [57] и ИБС [59] при шунтирующих операциях на коронарных сосудах. II фаза клинического испытания препарата Collategene на основе HGF (AnGes Inc.) у пациентов с КИНК выявила положительные результаты в 70% случаев [62]. В настоящее время проводится III фаза исследования эффективности и безопасности применения данной конструкции у пациентов с КИНК [56]. Перспективной считается индукция ангиогенеза при помощи гена, кодируюшего SDF, способствующего рекрутингу проангиогенных ПЭК костного мозга и периферической крови (JVC-100) [64]. Результаты последних клинических испытаний SDF к настоящему времени не опубликованы.

Предположительно геннотерапевтические агенты, несущие FGF и HGF, более перспективны в лечении пациентов с ИБС, в то время как гены, ответственные за синтез VEGF и SDF, имеют большую эффективность в отношении лечения ХИНК.

Заключение

Исследования нескольких российских научно-исследовательских коллективов, индуцированные явной клинической необходимостью, позволили создать опережающий научно-технический задел в части разработки и клинического внедрения геннотерапевтических препаратов для лечения пациентов с ишемической сердечно-сосудистой патологией. Эффективное и безопасное лечение пациентов с ИБС и периферическим атеросклерозом, осложненным развитием ХИНК и КИНК, является одним из наиболее приоритетных направлений практической медицины в связи с крайне высокими морбидностью, инвалидизацией, летальностью и стоимостью лечения. Успешные результаты исследований ТА в сфере ССХ дают основания для использования данного подхода в лечении ишемических заболеваний сердца и сосудов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail



Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.