Малая молекула в составе гидрогеля подавляет образование послеоперационных спаек у свиней

Послеоперационные спайки брюшной полости могут приводить к нарушению проходимости кишечника, хронической боли и бесплодию. Брюшинные спайки формируются в 50–90% случаев после операций на брюшной полости; нет способов предотвратить их развитие с доказанной эффективностью. Исследователи из США в ранних работах получили клинически значимую мышиную модель формирования спаек. На ней и на человеческих тканях они показали, что спайки состоят из пролиферирующих резидентных фибробластов, находящихся в тканях (в основном в висцеральной брюшине). Авторы также определили, что основным транскрипционным регулятором таких фибробластов является JUN. Активация JUN передает сигнал несколькими известными путями, связанными с фиброзом, и увеличивает толщину и плотность внеклеточного матрикса. T-5224 — малая молекула, ингибитор комплекса AP-1 (состоящего из JUN и FOS), снижает уровень экспрессии JUN после операции и ограничивает образование спаек у мышей. В новой работе исследователи получили гидрогель, который постепенно выпускает T-5224, для предотвращения образования спаек, а также опробовали его на мышах и свиньях.

Для создания терапевтического гидрогеля исследователи упаковали T-5224 в гидрогель из биосовместимой гидроксипропилметилцеллюлозы, к которой присоединили гидрофобные боковые цепи. Материал можно загрузить в шприц и внести во внутрибрюшинное пространство после открытой или малоинвазивной хирургической процедуры для создания гидрогелевого барьера. Загрузка терапевтического агента в рекомендованных дозах не изменила свойств материала.

Гидрогель вводили мышам, которых получили в предыдущих исследованиях, и наблюдали за их состоянием через 24 и 72 часа, а также через две недели после операции. T-5224–гидрогель хорошо переносился, не влияя на вес мышей. Токсичного действия на почки и печень не было выявлено.

Образование спаек оценивали по шкале от 0 до 5. Терапия T-5224–гидрогелем предотвращала образование спаек у мышей как при высокой дозе (1 мМ), так и при низкой (0,5 мМ). Эффективность возрастала вместе с дозой.

Далее опыты проводили на свиньях (минипигах), хорошей модели для изучения процессов, происходящих с желудочно-кишечным трактом. Им выполняли резекцию тонкого кишечника. В большинстве случаев образовывались спайки между тонким кишечником и брюшиной, а также в других сайтах.

Использование T-5224–гидрогеля после операции (1 мМ) значительно не повышало концентрацию T-5224 в плазме; препарат поглощался резидентными клетками брюшной полости. Через четыре недели у свиней было меньше спаек, что отмечали также специалисты, не уведомленные о том. какую терапию получали свиньи. При анализе отдельных органов (печень, почки, селезенка, легкие и кожа) не было выявлено системной токсичности. Подробный анализ изображений также продемонстрировал положительный эффект.

После этого авторы проверили, не мешает ли гидрогель заживлению ран. Они не заметили разницы в процессе заживления после операции с использованием T-5224–гидрогеля и без него. На процесс заживления может повлиять применение антибиотиков и диета. Мышей содержали на высокожировой диете неделю до и после операции. Также им давали цефокситин в течение пяти дней. Процесс заживления не зависел от применения T-5224–гидрогеля. Системного эффекта на заживление гидрогель также не оказывал.

Ученые провели секвенирование РНК единичных клеток у свиней, получивших T-5224–гидрогель после операции. Гидрогель не влиял на разнообразие клеточных популяций, но их пропорции менялись. Как и ожидалось, он снижал JUN/FOS-сигналинг и сигналинг, связанный с фиброзом. Экспрессия генов, связанных с сигналингом интерферона 1 типа, также снижалась.

Таким образом, как показывают опыты на мышах и свиньях, ингибитор T-5224 можно включить в состав гидрогеля и использовать для подавления образования спаек после операций на брюшной полости. T-5224–гидрогель не влиял на ход заживления и подавлял экспрессию генов, связанных с фиброзом.

Имплантация гидрогеля защищает от рецидива рака после операции