Пластырь, который перезапускает сердце. В MIT создали устройство, восстанавливающее миокард после инфаркта

Инженеры Массачусетского технологического института разработали гибкий пластырь, который помогает сердцу восстанавливаться после инфаркта. Устройство уже успешно испытано на крысах: оно доставляет несколько препаратов по заранее заданному графику прямо в повреждённую ткань миокарда, сокращая объём разрушений почти вдвое и восстанавливая работу сердца эффективнее существующих методов.

После тяжёлого инфаркта участок мышцы, переживший кислородное голодание, практически не восстанавливается. Даже если врачи налаживают кровоток, орган остаётся ослабленным, а клетки, погибшие во время приступа, не возрождаются. Команда под руководством Анны Якленец из Института Коха при MIT решила изменить этот сценарий — не просто поддержать работу органа, а вернуть ему способность к обновлению.

Обычно пациентам после инфаркта делают шунтирование, чтобы улучшить кровоснабжение, но операция не восстанавливает погибшие клетки. Исследователи хотели создать систему, которую можно установить прямо на сердце во время хирургического вмешательства, чтобы она постепенно запускала заживление. Для этого они использовали микрокапсулы, созданные в лаборатории MIT ранее. Эти частицы из биоразлагаемого полимера PLGA работают как миниатюрные «чашки» с крышкой: когда стенки разрушаются, лекарство высвобождается. Учёные запрограммировали три этапа распада — на 1–3-й, 7–9-й и 12–14-й дни после установки. На каждом этапе пластырь выделяет свой препарат: неурегулин-1 предотвращает гибель клеток, VEGF стимулирует рост новых сосудов, а GW788388 снижает образование рубцовой ткани.

Якленец объясняет, что процесс заживления сердца происходит поэтапно, и важно, чтобы терапия шла в том же ритме. Система синхронизирует выброс лекарств с естественным графиком восстановления, подстраиваясь под собственные механизмы организма.

Микрочастицы встроили в тонкий гидрогелевый пластырь из альгината и PEGDA — мягкий, гибкий материал, похожий на контактную линзу. Его можно наложить прямо на поверхность сердца во время операции. По сути, курс лечения вшит в само устройство — пластырь постепенно делает за человека всю работу.

В лабораторных тестах он повышал выживаемость сердечных клеток при недостатке кислорода, усиливал образование сосудов и снижал рубцевание. На крысах, перенёсших инфаркт, результаты оказались особенно показательными: выживаемость животных выросла на 33 %, а повреждение тканей сократилось наполовину по сравнению с контрольными группами — и с теми, кто получал препараты внутривенно. Сердечный выброс, то есть объём крови, который орган прокачивает за единицу времени, также значительно увеличился. Со временем гидрогель полностью растворялся, оставляя лишь тончайший след, не мешающий сокращениям сердца.

Следующий этап — испытания на более крупных животных, которые помогут оценить безопасность метода перед переходом к клиническим тестам. Учёные также рассматривают возможность встроить микрочастицы в стенты, чтобы доставлять лекарства без открытой операции. Если идея оправдает себя, пациент сможет получать комплексную терапию прямо во время вмешательства, а наша главная мышца — не просто выживать, а постепенно возвращать силу.