Ученые работают над тем, чтобы прекратить потребность в пересадке сердца от погибших людей (доноров) к 2028 году. Команда исследователей из Великобритании и Нидерландов разрабатывает роботизированное сердце, которое может качать кровь через кровеносную сеть, но при этом оно мягкое и гибкое. Первая рабочая модель должна быть готова для имплантации животным в течение следующих 3 лет, а людям – в течение следующих 8 лет. Устройство настолько многообещающе, что оно попало в шорт-лист на приз в 30 миллионов фунтов стерлингов. Если исследование закончится успешно, оно может изменить ситуацию в лечении болезней сердца.

Необходимость искусственного сердца

В Великобритании около 7 миллионов пациентов с заболеваниями сердца и кровообращения, из которых более 150 000 умирают каждый год. В нашей стране эти цифры в разы больше. Около 200 трансплантаций сердца происходит каждый год в одной только Великобритании, но около 20% пациентов умирают в ожидании донора. Это особенно страшно, если пациент, ожидающий сердца – это ребенок, который родился с тяжелыми пороками, поскольку детям необходимо пересаживать сердце от других детей, которые умерли от иных причин. И даже при успешной трансплантации, необходимы сильные иммунодепрессанты, которые нужно принимать почти всю жизнь, чтобы не происходило отторжения пересаженного органа. Плюс, пересадка сопровождается повышенным риском инфекционных и других осложнений.

Концепция

По словам ведущего исследователя Джоланды Клюин, идея возникла из-за того, что она увидела модель роботизированной морской звезды с мягкими, гибкими и прочными щупальцами, которая двигалась подобно реальной живой морской звезде. Доктор внезапно увидела потенциал для объединения преимуществ биологии с мощью мягкой робототехники для создания гибридного сердца, первого в мире решения для терминальной стадии сердечной недостаточности. Мягкие роботизированные искусственные сердечные мышцы точно имитируют человеческое сердце, поэтому гибридное сердце действительно бьется, как настоящее. И оно выстлано собственными клетками пациента, предотвращающими свертывание, инфекцию и реакцию. Передача энергии беспроводная, поэтому пациент ощущает настоящую свободу.

Гибридное сердце

Это устройство, называемое гибридным сердцем, имеет несколько слоев: синтетический слой мягких искусственных мышц, достаточно сильный и гибкий, чтобы сокращаться и расширяться подобно сердечной мышце; самый внутренний подкладочный слой, который может захватывать определенные клетки и образовывать человеческую ткань. Внешний сетчатый слой «строительных лесов» также покрыт собственными клетками пациента, чтобы уменьшить шансы иммунного отторжения сердца-робота. Аккумулятор находится в жилете или куртке, но у пациента также есть дополнительная батарея меньшего размера, которая может поддерживать работу сердца в течение короткого запланированного периода, если пациент принимает душ или плавает, снимая куртку в течение часа или двух. Гибридное сердце запатентовано в трех разных моделях: одна – из силикона, а две другие из мягких, но не эластичных материалов. Другим вариантом, который действительно предлагает радикальную возможность трансплантации, было бы создание живого функционирующего сердца из клеток пациента. Но это займет десятилетия, даже если это когда-нибудь произойдет.

Предыдущую попытку построить искусственное сердце из полиуретановых и бычьих сердечных клеток предприняли во Франции, но она была безуспешной. Гибридное сердце использует более жесткий, но все же очень гибкий материал, имитирующий естественное движение сердца и насосную деятельность.

Несмотря на радикальность, амбиции ученых не являются научной фантастикой. То, о чем мечтают люди с сердечной недостаточностью, могут дать гибридные сердца.