Путь к сердцу: как заменить клапан малой кровью

Путь к сердцу: как заменить клапан малой кровью

Украинский стартап xPand разрабатывает протез аортального клапана сердца. У него нет отечественных аналогов, а зарубежные недоступны для пациентов в Украине, что лишает их последнего шанса на жизнь. «Дом инноваций» познакомился с командой стартапа и их разработкой и узнал, почему украинские пациенты могут так и не получить доступные протезы аортальных клапанов.

В сердце человека есть четыре клапана. Они нужны для того, чтобы наш «насос» качал кровь только «вперед». А теперь представьте, что один такой клапан испортился и не работает как следует. Например, аортальный клапан, через который левый желудочек выбрасывает насыщенную кислородом кровь в аорту, стал плохо открываться. Такое случается, как правило, с возрастом из-за того, что на створках клапана откладываются соли. Тогда возникает заболевание, которое называется аортальный стеноз. Во всем мире более 300 000 людей страдают выраженным аортальным стенозом, который часто угрожает их жизни.

Лучшее, что в этом случае придумала медицина, — заменить испорченный клапан искусственным, то есть протезирование. Для этого человеку разрезают грудную клетку, останавливают сердце, организм подключают к системе искусственного кровообращения и вшивают искусственный клапан вместо испорченного родного. Есть люди, которые с таким клапаном живут по 40 лет. Эту операцию успешно осуществляют в Украине, хотя пациенту и придется заплатить где-то от 80 000 до 300 000 грн.

Проблема в том, что в замене аортального клапана часто нуждаются пожилые люди, страдающие сложными сопутствующими заболеваниями, и их организм просто не способен выдержать такую ​​операцию. Еще 20 лет назад такие пациенты были просто обречены. Но в конце прошлого — начале нашего века была разработана новая технология, которая позволяла имплантировать искусственный клапан без разрезания груди и остановки сердца.

Путь к сердцу: как заменить клапан малой кровью

Тонкое дело

В таких операциях используют протез специальной конструкции. В сжатом виде он достаточно компактен, чтобы пройти по сосудам к сердцу и таким образом попасть в то самое место, где его надо установить. В нужном месте он расширяется до рабочего размера и начинает выполнять те функции, которые уже не мог нормально выполнять родной клапан. Технология называется TAVI (transcatheter aortic valve implantation — транскатетерная имплантация аортального клапана). Первую операцию по такой технологии в 2002 г. провел французский кардиолог Ален Крибье.

Сегодня практикуют и другой способ доставки аортальных клапанов. Между ребрами делают небольшой — до 4 см разрез, через который хирург подбирается к сердцу, прокалывает его в определенном месте и сквозь это отверстие заводит протез клапана. Важно то, что оба способа хороши для тех случаев, когда операцию на открытом сердце провести невозможно или слишком рискованно.

Сейчас такие технологии распространены в Европе и Северной Америке. В Украине TAVI впервые успешно применили в 2012 г. Тогда четыре пациента в Институте Амосова получили искусственные клапаны CoreValve компании Medtronic. Но сегодня в Украине это единичные случаи, хотя по теоретическим расчетам у нас в подобных операциях может нуждаться до 14 000 человек.

Одно из главных препятствий — цена протеза, которая в зависимости от производителя или модели составляет около €20 000. А полная стоимость всей процедуры, если считать от момента госпитализации до выписки, на примере Германии составляет около €38 000 (данные за 2016 г.).

На практике единственный возможный выход к TAVI для украинского пациента — найти несколько тысяч евро и ехать лечиться за границу.

Цена успеха

Украинский стартап xPand поставил себе цель сделать аналог транскатетерного протеза аортального клапана, а также системы его имплантации, которая будет стоить до $5 000 вместе со всеми манипуляциями.

История этой разработки началась в Германии, а именно в Мюнхенском центре сердца, где команда исследователей решила создать недорогой протез аортального клапана, ориентированный на рынки развивающихся стран. В 2014 г. появились первые чертежи будущего клапана. Но оказалось, что стоимость разработки и тестирования такого продукта в Европе будет неподъемной.

Тем временем проектом заинтересовалась группа предпринимателей в Украине, которая инвестировала в него более €1,5 млн.

После этого xPand обратился в бразильскую компанию Labcor Laboratorios Ltda, которая специализируется на подобной продукции, и заказал ей изготовить прототипы своего клапана, а затем — несколько готовых изделий для клинических испытаний. В декабре 2016 г. их установили двум пациенткам на базе клиники для взрослых Центра детской кардиологии и кардиохирургии МОЗ Украины. На тот момент одной женщине было 77, а другой — 79 лет и обе страдали тяжелым аортальным стенозом.

«Через полтора года после проведения процедуры пациенты чувствуют себя хорошо и мотивируют команду xPand продолжать работу над проектом», — говорит руководитель стартапа Александр Талалаев. Сейчас перед ним стоит задача наладить производство таких клапанов в Украине, испытать их и получить все необходимые разрешения для выхода на рынок.

Сначала команда проекта, в которую кроме Александра входят еще трое участников, базировалась в арендованных помещениях ветеринарной клиники на окраине Киева, в Пуще-Водице. Но недавно они переехали в собственные новые помещения, построенные неподалеку.

Ткань преткновения

Условно протез аортального клапана, над которым работает украинский стартап, состоит из двух частей — металлического стента и створок, изготовленных из телячьего перикарда.

Стент выглядит как трубка длиной 4 см, сделанная из проволочной сетки. Для его изготовления используют нитинол — сплав, на 55% состоящий из никеля и на 45% — из титана. У него есть очень важное свойство — память формы. Это означает, что при определенных условиях, если деталь из нитинола охладить ниже 0 °C и деформировать, то после нагревания до некой плюсовой температуры она вернется в исходную форму. Такие стенты протезов сердечных клапанов изготавливают в Германии.

Путь к сердцу: как заменить клапан малой кровью

Внутри этой «трубки» закреплены собственно три створки клапана из телячьего перикарда — это что-то вроде мембраны, окружающей сердце животного. В команде стартапа есть швея Наталья, которая в буквальном смысле руками сшивает такие клапаны специальной хирургической нитью.

Вот с этим перикардом у стартапа возникают сложности. Дело в том, что любое медицинское изделие должно проходить процедуру оценки соответствия техническим условиям. Но порядка, то есть документа, который регламентирует такую ​​процедуру для изделий с тканями животного происхождения, в нашей стране просто не существует.

Поэтому разработчики оказались в тупике — без разрешения органов оценки соответствия они даже не могут начать испытания клапана на животных, не говоря уже о клинических испытаниях на людях. Авторы разработки обратились в Минздрав, но, по их словам, так и не услышали четкого ответа, который приблизил бы их к выходу из ситуации.

Пульс: 900 в минуту

Между тем клапаны испытывают на специальном стенде. Сквозь них прокачивают дистиллированную воду, заставляя их открываться и закрываться так же, как они должны делать в сердце. Но если сердце делает в среднем около 70 ударов в минуту, то в такой установке клапан отрабатывает 900 ударов в минуту (то есть «бьется» почти в 13 раз быстрее).

Путь к сердцу: как заменить клапан малой кровьюПуть к сердцу: как заменить клапан малой кровьюПуть к сердцу: как заменить клапан малой кровью

Через каждые 50 млн циклов клапан проверяют — не имеет ли он повреждений и может ли нормально выполнять свою функцию. Если все в порядке, тестирование продолжают. Сегодня уже есть клапаны, которые отработали 450 млн циклов — если перевести в продолжительность человеческой жизни, это будет почти 12 лет.

«Дом инноваций» обратился за комментарием относительно перспектив xPand к действительному члену Европейской ассоциации кардиоторакальной хирургии, доктору медицинских наук Александру Бабляку, непосредственно не вовлеченному в проект.

— Технологии транскатетерных клапанов развиваются в мире уже более 15 лет. За это время риск при таких операциях уменьшился с 20% до 5%, но все равно остается существенно выше по сравнению с методиками операций на открытом сердце. Поэтому, согласно последним международным рекомендациям, транскатетерные клапаны не считаются альтернативой для «открытой» хирургии, а считаются дополнением к ней. Например, позволяют провести имплантацию клапана с меньшей травмой у пациентов старше 80 лет или у пациентов с перенесенными ранее операциями на сердце.

Описанная выше разработка отечественных авторов совместно с немецкими коллегами безусловно интересна с клинической точки зрения. Ожидания кардиологов и кардиохирургов Украины заключаются в том, чтобы клапан xPand не уступал по эффективности и безопасности зарубежным аналогам и, вместе с тем, был доступным для граждан Украины по своей цене. Эти ответы мы получим только после завершения всех испытаний готовности клапана к широкому клиническому использованию.

Проект обещает быть успешным. Но следует понимать, что внедрение новых технологий требует много времени и усилий. Проверка клапана на безопасность и эффективность обязательно включает доклинические (имплантации на животных) и клинические (операции на людях с их согласия) испытания. Таковы международные стандарты, и мы должны их соблюдать.