По данным Всемирной организации здравоохранения, в мире насчитывается 422 миллиона человек с диабетом — это одна из основных причин потери зрения, нарушения работы почек, сердечных приступов и ампутаций нижних конечностей. По словам одного из основателей Nanordica, врача-инфекциониста Григория Васильева, почти у каждого пятого пациента с диабетом образуются хронические язвы на ногах, поскольку кровоснабжение ног и иммунная система у них работает хуже, чем у здоровых людей. "Это часто ведет к инфекции, а позже — к ампутации ног. И также приводит к смерти, если инфекция не контролируется. В мире происходит около 10 миллионов ампутаций ежегодно из-за инфицированных ран, большая часть связана с диабетом".

Сейчас такие раны лечатся антибиотиками, а также при помощи специальных хирургических повязок на основе серебра. "Но мы видим, что в мире по-прежнему очень много ампутаций. Причина в том, что, во-первых, антибиотики работают все хуже и хуже из-за растущей резистентности бактерий в ним. Во-вторых, повязки с серебром недостаточно хорошо убивают бактерии в ране. Поэтому инфекция там продолжает расти, попадает в кровь, образуется гангрена или сепсис, и человеку нужно делать ампутацию или он просто умирает от сепсиса", — объяснил врач.

Стартап Nanordica, в команду которого, помимо доктора Григория Васильева также входят старший научный сотрудник Института химической и биологической физики Олеся Бондаренко и научный сотрудник Института химической и биологической физики Анна-Лийза Кубо, разработал инновационную хирургическую повязку на основе наночастиц серебра и меди. Ее эффективность в лечении инфицированных ран в восемь раз выше, по сравнению с теми повязками, которые сейчас используются в больницах.

"Оригинальное открытие было сделано в нашей лаборатории. У серебра в принципе есть неплохие антибактериальные свойства. Наночастицы позволяет лучше их контролировать. А с помощью меди мы многократно увеличиваем эти свойства. Таким образом, и наночастицы, и растворенные ионы серебра, очень хорошо убивают бактерии", — сказала Бондаренко.

Изначально наночастицы находились в жидкости - в форме суспензии. Доктор наук Анна-Лийза Кубо совместно с профессором Андресом Круммом с факультета полимеров и текстильных технологий Таллиннского технического университета использовали метод электроспиннинга или электропрядения для того, чтобы заключить наночастицы в волокна, которые можно использовать в качестве одного из слоев повязки. "Суспензия растягивается при помощи электрического поля, затем попадает на коллектор и превращается в материал: полимер с наночастицами. Толщина материала всего 200 микронов, это одна пятая миллиметра", — объяснила Кубо.

Помимо антибактериального и противовирусного слоя хирургическая повязка также имеет абсорбирующий слой, который нужен для забора выделений из раны. Таким образом, создаются еще более благоприятные для заживления условия.

"Потом было много исследований, мы пытались добиться, чтобы металла было одинаковое количество. Затем провели эксперименты на крысах. Результаты оказались очень многообещающими. Мы убедились в том, что нам удалось сделать более эффективную повязку. И теперь мы начинаем клинические исследования с участием людей".

Клинические исследования

Хирургическую повязку можно использовать при любых типах инфицированных ран, но клинические исследования сконцентрируются на диабетических язвах.

В Северо-Эстонской региональной больнице есть кабинет для диабетической стопы, куда пациенты с язвами приходят на перевязку. Им будет предложено участие в исследовании: можно будет выбрать в качестве лечения новую хирургическую повязку или продолжить лечиться при помощи стандартных методов.

Всего в исследовании смогут принять участие 30 пациентов, но в будущем ученые планируют провести и более масштабный эксперимент с участием 200 человек. Всем согласившимся следует иметь в виду, что, поскольку речь идет о клиническом исследовании, участники будут разделены на две группы: одна получит новую повязку, другая — стандартное лечение. Такой тип эксперимента называется рандомизированным слепым контролируемым исследованием, его суть состоит в том, чтобы пациенты не знали, какое именно лечение они получают, чтобы исключить субъективные ощущения.

За ходом лечения наблюдает врач, который, в этом типе исследования, знает, какую именно повязку получил пациент. "Дело в том, что врач знает, как выглядят эти повязки. Они очень характерные. Пациент не знает, и ему не надо знать. Человек, который будет делать статистику, тоже не знает", — объяснила Бондаренко.

Ученые ожидают, что за короткое время проведения первого исследования, небольшие язвы на ногах пациентов заживут полностью, а масштабные сильно уменьшатся.

В будущем хирургическую повязку планируется использовать в лечении всех типов ран. "Одно из самых перспективных направлений — это лечение ожогов, также различные грязные раны. Например, если человек упал с мотоцикла и у него много грязных ран, у которых большой риск инфекции", — объяснил Васильев.

Резистентность

Но если бактерии могут вырабатывать резистентность к антибиотикам, то не могут ли они стать устойчивыми и к наночастицам серебра и меди?

По словам Бондаренко, новая хирургическая повязка тем и хороша, что в ней смешано несколько компонентов и это снижает вероятность развития резистентности. "Каждый компонент влияет на разные клеточные структуры. Если антибиотики довольно конкретны и к ним быстро возникает резистентность, то к серебру, например, устойчивость возникает очень медленно. А в такой комбинации практически нулевые шансы".

"В мире антибиотиков тоже используется такое лечение, чтобы "надавить" на бактерию сразу в двух местах, и тогда она умрет. Например, самая популярная смесь — это пенициллиновые антибиотики и гентамицин. Тогда они действуют сообща. Между нашими компонентами тоже образуется синергия: антибактериальные свойства возрастают в разы, и резистентности не возникает", — добавил доктор Васильев.

Принять участие в исследовании могут пациенты с хроническими диабетическими ранами. В начале исследования пациентам бесплатно проведут ряд анализов. Всего состоится шесть визитов, в рамках которых врач будет оценивать состояние здоровья и процесс заживления раны. Всем участникам исследования будут компенсированы расходы на транспорт. Задать вопросы и зарегистрироваться можно по электронной почте: [email protected]