Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В.Петровского РАМН Первый МГМУ им.И.М.Сеченова Комплексное лечение пациентов с хронической ишемией нижних конечностей: сочетание реконструктивных операций с генно- инженерными технологиями стимуляции ангиогенеза Член-корр. РАМН А.В.Гавриленко, проф. Д.А.Воронов, академик РАМН Н.П.Бочков XXVIII (91-я) сессия общего собрания Российской академии медицинских наук «Клеточные технологии и регенеративная медицина», 4-5 июня 2013 г.

Автор неизвестен. Картина из музея г. Штутгарда (Германия) Автор неизвестен. Картина из музея г. Штутгарда (Германия) Амбруаз Франкен (Голландия) Амбруаз Франкен (Голландия) ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С КРИТИЧЕСКОЙ ИШЕМИЕЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ (монахи-врачеватели Косма и Домиан, 300 г. н. э.) ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С КРИТИЧЕСКОЙ ИШЕМИЕЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ (монахи-врачеватели Косма и Домиан, 300 г. н. э.)

Общее число пациентов с хронической ишемией нижних конечностей (ХИНК) в России составляет 4 – 5 миллионов человек Среднее число новых случаев ХИНК достигает 1000 чел на 1 млн. населения в год, не менее 20% от этого количества составляют пациенты с «критической» ишемией конечностей, угрожаемой по выполнению ампутации В России ежегодно у тысяч человек развиваются критические нарушения микроциркуляции конечностей, которые приводят к высокой ампутации и потери конечности у тысяч человек Национальные рекомендации по ведению пациентов с сосудистой патологией, 2012

КОЛИЧЕСТВО АМПУТАЦИЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ В РАЗНЫХ СТРАНАХ КОЛ-ВО АМПУТАЦИЙ КОНЕЧНОСТЕЙ НА 1 МЛН. НАСЕЛЕНИЯ

40% Прогноз пациентов в течение 6 месяцев после установления диагноза критической ишемии нижних конечностей Национальные рекомендации по ведению пациентов с сосудистой патологией, 2012

Основная проблема в реконструктивной сосудистой хирургии при ишемии нижних конечностей – подгруппа пациентов с неудовлетворительным состоянием отсутствие дистального артериального русла нижней конечности

Проходимые подколенная и тибиальные артерии Окклюзия подколенной артерии, проходимые тибиальные артерии Окклюзия подколенной и одной из тибиальных артерий Окклюзия двух или всех артерий голени NB! Чем хуже состояние дистального русла, тем хуже результаты реваскуляризаций Сохранность конечностей у пациентов с окклюзиями бедренно- подколенного сегмента после реваскуляризирующих операций (5-летний срок наблюдения) в зависимости от состояния артерий голени Бедренно-подколенные шунтирования Бедренно- берцовые шунтирования Непрямые методы

Отдаленные результаты хирургического лечения больных с хронической ишемией нижних конечностей при поражениях дистального артериального русла требуют новых подходов в лечении, т.к. в последнее десятилетие во всем мире нет тенденции к их дальнейшему улучшению Поиск новых путей улучшения микроциркуляции и перфузии дистальных отделов конечностей Генно-инженерные технологии стимуляции ангиогенеза

История концепции «терапевтического ангиогенеза» J. Folkman (США), 70-е годы ХХ века – исследования ангиогенеза в опухолевых тканях и факторов, влияющих на него J. Isner (США), 1994 г – первое применение в клинической практике плазмиды с VEGF-165 у пациентки с критической ишемией нижних конечностей I. Baumgartner (США), 1998 г – первые клинические исследования по данной проблеме и клинико-теоретические обоснования

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО И КЛИНИЧЕСКИ ИЗУЧАЕМЫЕ ФАКТОРЫ НЕОАНГИОГЕНЕЗА ФАКТОР РОСТА ЭНДОТЕЛИЯ СОСУДОВ АНГИОГЕНИН ФАКТОР РОСТА ФИБРОБЛАСТОВ ФАКТОР НЕКРОЗА ОПУХОЛИ ….И ДРУГИЕ

Экспериментальные исследования

В большинстве экспериментальных исследований по терапевтическому ангиогенезу зарегистрировано 1.Образование новых сосудов 2.Увеличение плотности капиллярного русла 3.Коллатерализация кровотока 4.Увеличение перфузии тканей 5.Улучшение функционального состояния 6.Отсутствие токсических эффектов

Клинические исследования

Основные учреждения РФ, ведущие исследования по генно- инженерным методам стимуляции ангиогенеза при ишемии нижних конечностей -Институт биологии гена РАН -Институт молекулярной генетики РАН -НИИ ЭиМ им. Н.Ф.Гамалеи МЗ РФ -НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМН -НЦССХ им.А.Н.Бакулева РАМН -РНЦХ им. акад.Б.В.Петровского РАМН Экспериментальные исследования -РНЦХ им. акад. Б.В.Петровского РАМН -НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН -Институт стволовых клеток человека -Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова -Ярославская государственная медицинская академия Клинические исследования

1. Создание генно-инженерных конструкций 2. Испытание их ангиогенной активности на биологических моделях и животных в эксперименте 3. Клиническая апробация Этапы работы (2000 – 2013 гг)

1. Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В.Петровского РАМН (член-корр. РАМН А.В.Гавриленко, проф. Д.А.Воронов) 2. Институт молекулярной генетики РАН (проф. В.З.Тарантул) 3. НИИ эпидемиологии и микробиологии им.Н.Ф.Гамалеи РАМН (проф. Б.С.Народицкий) Учреждения-участники работы Общее руководство работой – академик РАМН Н.П.Бочков

Созданы оригинальные рекомбинантные самореплицирующиеся генно-инженерные конструкции с генами ангиогенина и фактора роста эндотелия сосудов, способные при введении в живой организм автономно функционировать и способствовать неоангиогенезу

Ангиогенная активность созданных генно-инженерных конструкций была испытана в экспериментальных исследованиях с положительными результатами Средний прирост количества сосудов при испытании активности плазмид на куриных эмбрионах p < 0,01 Ангиогенная активность плазмиды при испытании на модели ишемии конечности в эксперименте на животных капилляры

Улучшение результатов комплексного лечения пациентов с хронической ишемией нижних конечностей путем сочетания реконструктивных сосудистых операций с генно-инженерными методиками стимуляции ангиогенеза. Стратегия клинического исследования

В сочетании с реконструктивными сосудистыми операциями Возможности использования генно-инженерных методов стимуляции ангиогенеза в лечении пациентов с ХИНК Комплексное лечение: наиболее оптимальный и эффективный подход В качестве изолированного метода лечения Только у пациентов с сохраненным магистральным артериальным кровотоком и преимущественно при средних степенях ишемии

Операции, выполняемые у пациентов с хронической ишемией нижних конечностей и неудовлетворительным состоянием дистального артериального русла конечностей 1.Бедренно-подколенные, бедренно-тибиальные и подколенно-стопные шунтирования 2.Реваскуляризация через глубокую артерию бедра 3.Артериализация венозного кровотока голени и стопы 4.Поясничная симпатэктомия 5.Имплантация электронейростимулятора

Введение ангиогенных факторов Комплексный подход к лечению пациентов с ХИНК Образование новых артериол и капилляров, развитие микроциркуляторного русла, снижение периферического сопротивления, улучшение перфузии тканей Реконструктивная сосудистая операция Восстановление адекватного притока артериальной крови и оксигенации тканей Компенсация ишемии тканей конечностей

ПРИНЦИПИАЛЬНО ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ ВВЕДЕНИЯ РЕКОМБИНАНТНЫХ ПЛАЗМИД С ГЕНАМИ ФАКТОРОВ АНГИОГЕНЕЗА ВНУТРИАРТЕРИАЛЬНО ( В МАГИСТРАЛЬНЫЙ СОСУД ) ВНУТРИМЫШЕЧНО ВНУТРИАРТЕРИАЛЬНО ( В ДИСТАЛЬНОЕ СОСУДИСТОЕ РУСЛО )

Клиническое исследование (160 пациентов) Возраст пациентов 43 – 75 лет (средний возраст 56,1 ± 5,5 лет) Критерий включения: окклюзионно- стенотические поражения артерий нижних конечностей + гемодинамически значимое поражение артерий голени

Клиническое исследование (160 пациентов)

Основная группа (n=80) N= 160 больных Контрольная группа (n=80) Самостоятельный метод лечения (n=40) Сочетание с хирургическим лечением (n=40) Самостоятельный метод лечения (n=40) Сочетание с хирургическим лечением (n=40) Бедренно-подколенное шунтирование Аорто-бедренное (глубокобедренное) шунтирование Профундопластика Артериализация венозного кровотока голени и стопы Другие непрямые реваскуляризации

Пациенты основной и контрольной групп были сопоставимы по: Полу Возрасту Степени ишемии Сопутствующему сахарному диабету Наличию трофических изменений Лодыжечно-плечевому индексу Дистанции безболевой ходьбы Индексу качества жизни

Основная группа (40 пациентов) Сосудистая операция (прямая или непрямая реваскуляризация) + Общепринятая терапия + Генные индукторы ангиогенеза Клиническое исследование группы комплексного лечения (в сочетании с сосудистой операцией) 80 пациентов Контрольная группа (40 пациентов) Сосудистая операция (прямая или непрямая реваскуляризация) + Общепринятая терапия

Используемые стимуляторы ангиогенеза Нативные плазмиды или векторные конструкции с: геном фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) или/и геном ангиогенина (ANG) Конструкция вводилась внутримышечно в икроножную группу мышц пораженной конечности трехкратно с интервалом в 7 дней. Суммарная вводимая доза – 3000 мкг (для нативных плазмид) и 3 х 10 9 БОЕ (для аденовирусных векторных конструкций) Объем вводимого за 1 раз раствора – 3 – 5 мл.

В ближайшем послеоперационном периоде группы не имели значимых различий по: Длительности и выраженности температурной реакции Болевым ощущениям в конечности Выраженности послеоперационной воспалительной реакции Динамике основных лабораторных показателей

Исходная 2Б ст. ХИНК Отдаленные результаты (в группе выполнения прямых реваскуляризаций) Исходная 3 ст. ХИНК Проходимость шунтов NB! Статистически значимое различие между группами по показателю проходимости шунтов выявлено не было

P = P = Отдаленные результаты Прирост лодыжечно-плечевого индекса после операции по сравнению с исходом NB! По показателю ЛПИ между основной и контрольной группой обнаружена пограничная значимость различий при исходной 2Б ст. ХИНК и четкая статистическая значимость различий при исходной 3 ст. ХИНК. Магистральный характер кровотока восстановлен у всех пациентов.

P = P = Отдаленные результаты Дистанция безболевой ходьбы NB! Дистанция безболевой ходьбы была статистически значимо больше в основной группе как при 2Б степени, так и при 3 степени ХИНК

P = P = Отдаленные результаты Прирост перфузии мышц голени (по результатам радиоизотопного исследования) NB! Прирост показателей мышечной перфузии статистически значимо больше в основной группе при всех степенях ишемии.

Время восстановления исходных параметров кровотока по результатам тредмил-теста P = P = Отдаленные результаты NB! Время восстановления при всех степенях ишемии в основной группе было статистически значимо меньше, что свидетельствует о лучшем восстановлении функционального резерва кровотока в основной группе пациентов

P < 0.01 Отдаленные результаты Кол-во пациентов (%), у которых максимально достигнутый эффект операции сохранялся более 12 мес. NB! При комплексном использовании генных стимуляторов ангиогенеза достигнутый эффект операции сохраняется дольше в отдаленном периоде наблюдения

ампутация конечности + развитие необратимых некротических изменений тканей + смерть от сердечно-сосудистых причин Отдаленные результаты (при сочетании с непрямыми реваскуляризации) р=0,0479 Качество жизни по шкалам физического и психологического здоровья NB! Сохранность конечностей и качество жизни больных в отдаленном периоде в основной группе лучше, чем в контрольной

Пациентка Б., 69 лет Исходно Через 6,5 месяцев лечения стандартными средствами Через 1,5 месяца после введения генно-инженерных стимуляторов ангиогенеза

Заключение 1.Генно-инженерные стимуляторы ангиогенеза могут быть эффективно использованы в комплексном лечении пациентов с хронической ишемией нижних конечностей. 2.Проведенное исследование позволяет сделать заключение об эффективности и безопасности применяемых технологий. 3.Использовании методов стимуляции ангиогенеза в комплексе с реконструктивными операциями может рассматриваться как один из способов улучшения отдаленных результатов хирургического лечения.

СОСУДИСТАЯ ХИРУРГИЯ XXI ВЕКА: реконструктивные сосудистые операции стентирование гибридные операции + генно-инженерные технологии СОСУДИСТАЯ ХИРУРГИЯ XXI ВЕКА: реконструктивные сосудистые операции стентирование гибридные операции + генно-инженерные технологии

Профессор Тарантул Вячеслав Залманович – Институт молекулярной генетики РАН (директора – академик РАН Е.Д.Свердлов (до 2007г), член-корр. РАН, проф. С.В.Костров (с 2007г) Профессор Народицкий Борис Савельевич – НИИ эпидемиологии и микробиологии им.Н.Ф.Гамалеи МЗ РФ (директор – академик РАМН, проф. А.Л.Гинцбург) Благодарности соисполнителям работы

Доклад посвящается Памяти академика РАМН Николая Павловича Бочкова