Меню
ГлавнаяЭнциклопедия

Сосудисто-эндотелиальный фактор роста (VEGF human). Эндотелиальный фактор роста сосудов Олег Аркадиевич, спасибо Вам огромное

ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫЙ ФАКТОР РОСТА СОСУДОВ (Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF)

Семейство сходных по структуре и функциям ростовых факторов. VEGF-А, первый из идентифицированных представителей, фигурировал как “васкулотропин” (vasculotropin, VAS), или фактор сосудистой проницаемости (vascular permeability factor, VPF). Позднее были открыты VEGF-B, -C, -D и PIGF (Placenta growth factor).

VEGFs представляют собой эндотелий-специфические полипептиды, секретируемые митогены, которые ускоряют рост сосудов, их пролиферацию и проницаемость. Экспрессия VEGFs стимулируется рядом воздействий, в частности, высокими дозами глюкозы. VEGFs играют патогенетическую роль в микроциркуляторной дисфункции, обусловленной гипергликемией. Трансдукторный механизм пострецепторных реакций VEGFs включает активацию фосфолипазы С; однако возможны пути реализации эффекта через DAG, независимо от синтеза продуктов арахидоновой кислоты.

эндотелий полипептид сосуд рост

ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ РОСТА СОСУДОВ. Изоформы. (Vascular Endothelial Growth Factors, VEGF-A, -B, -C, -D)

Структура. Общая характеристика.

VEGF-А. Из общего гена образуются четыре изоформы, различающиеся количеством включенных аминокислотных остатков: VEGF, VEGF, VEGF, VEGF с МВ от 14 до 42 кДа.

Изоформы обладают сходной биологической активностью, но различаются по аффинности к гепарину. Реализуют свою активность при взаимодействии с рецепторами VEGFR-1, VEGF-2 (РИС.).

VEGF-А обладает активностью ростового фактора клеток сосудистого эндотелия с плеотропными функциями: усиление миграции, пролиферация, образование трубчатых структур клетки. Благодаря уникальным функциям VEGF-А реализует корреляцию процессов проницаемости, воспаления, ангиогенеза. Экспрессия мРНК VEGF-А отмечена в сосудистых регионах и в яичниках на всех стадиях эмбриогенеза, в первую очередь, в клетках, подверженных капилляризации. Очевидно, фактор не синтезируется непосредственно в эндотелии и его влияние носит паракринный характер. Экспрессия VEGF-А индуцируется в макрофагах, Т-клетках, астроцитах, гладкомышечных клетках, кардиомиоцитах, эндотелии, кератиноцитах. Фактор экспрессируется рядом опухолей. Гипоксия служит одной из основных причин активации VEGF-А.

VEGF-B. Экспрессируется преимущественно в мозге, скелетных мышцах, почках. При коэкспрессии с VEGF-А могут образовываться А/В-гетеродимеры. В противоположность первому, экспрессия VEGF-B не индуцируется гипоксией. Отмечено участие VEGF-B в васкуляризации коронарных сосудов взрослого организма. Регулирует активность плазминогена в эндотелиальных клетках. Анализ времени полужизни мРНК VEGF-B свидетельствует скорее о хроническом, нежели остром типе регуляции. VEGF-B связывается только с VEGFR-1 рецептором.

VEGF-С (или VEGF-Related Factor, VRF, или VEGF-2). Экспрессируется во взрослых клетках сердца, плаценты, легких, почек, тонкого кишечника и яичников. В период эмбрионального развития отмечено его присутствие в мезенхиме мозга; играет роль в развитии венозной и лимфатической сосудистых систем. Реализует активность через взаимодействие с VEGFR-2 и - VEGFR-3 рецепторами. Экспрессия VEGF-С и рецептора flt-4 имеют отношение к первичному раку желудка (Liu et al. 2004). Антитела к фактору могут быть использованы для ангиогенного тестирования противоопухолевой терапии in vivo (Ran et al. 2003).

VEGF-D (или c-fos-Induced Growth Factor, FIGF). Экспрессируется в легких, сердце, тонком кишечнике взрослого организма; обладает умеренно митогенной активностью в отношении эндотелиальных клеток. Однако в полной мере функции формы VEGF-D остаются неизвестными. Активность фактора реализуется преимущественно через взаимодействие с VEGFR-2 и - VEGFR-3 рецепторами.

Рецепторы VEGFs. Три рецептора опосредуют эффекты семейства VEGFs: VEGFR-1 (flt-1); VEGFR-2 (KDR/flk-1); VEGFR-3 (flt-4). Каждый относится к классу III рецепторных тирозинкиназ, содержащих в своей структуре lgG-подобные экстрацеллюлярные мотивы и интрацеллюлярный тирозинкиназный домен. VEGFR-1 и VEGFR-2 экспрессируются в эндотелиальных клетках, участвуя в реализации ангиогенеза. VEGFR-2 рассматривается как маркер клеток гематопоэза. VEGFR-3 - специфический маркер эмбриональных прелимфатических сосудов; идентифицирован в некоторых опухолях.

VEGFR-1 VEGFR-2 VEGFR-3

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

  • · Индукция tPA uPA протеаз
  • · Морфогенез кровененосных сосудов
  • · Увеличение проницаемости сосудов
  • · Хемотаксис моноцитов и макрофагов
  • · Дифференцировка клеток сосудистого эндотелия
  • · Митогенез: образование микротрубочек
  • · Маркировка стволовых клеток гематопоэза
  • · Морфогенез лимфатических сосудов
  • · Дифференцировка клеток лимфатического эндотелия
  • · Хемотаксис эндотелиальных клеток

Новая информация о биологических и медицинских аспектах VEGFs.

  • · Ангиогенез и нейрогенез в развивающемся мозге регулируются при участии VEGFs и рецепторов, широко представленных в нейронах и сосудистом эндотелии (Emmanueli et al. 2003). Рецепторы типа flt-1 выявляются в гиппокампе, агранулярном кортексе и стриатуме; рецепторы типа flk-1 представлены повсеместно в неонатальных структурах головного мозга (Yang et al. 2003).
  • · При нокауте VEGF и flt-1 и flk-1 рецепторов обнаруживается высокая летальность животных в эмбриональный период; на основании этих данных постулируются нейропротективные функции VEGFs, независимые от сосудистого компонента, играющие роль регулятора нейрогенеза у взрослых особей (Rosenstein et al. 2003; Khaibullina et al. 2004). Нейрогенез клеток гиппокампа, стимулируемый физическими упражнениями у крыс, и мнестические функции находятся в непосредственной связи с экспрессией VEGF (Fabel et al. 2003).
  • · VEGF увеличивает ангиогенез в ишемизированных областях мозга и снижает неврологический дефицит; блокада VEGF специфическими антителами в острой фазе ишемического инсульта уменьшает проницаемость гематоэнцефалического барьера и увеличивает риск геморрагической трансформации (Zhang et al. 2000). Хроническая гипоперфузия тканей мозга крысы вызывает длительную экспрессию мРНК VEGF и самого пептида, которая коррелирует со стимулируемым ангиогенезом (Hai et al. 2003).
  • · Кратковременная глобальная ишемия мозга приводят к увеличению уровня мРНК VEGF и VEGF у взрослых крыс в течение первых суток. Аналогичным образом гипоксическая ишемия мозга 10-дневных крыс приводит к быстрому увеличению VEGF в нейронах. Экспрессия VEGFs в обоих случаях сопряжена с активацией фактора HIF-1alpha (Hypoxia-Inducible Factor-alpha) (Pichiule et al. 2003; Mu et al. 2003).
  • · VEGF стимулирует пролиферацию эндотелиальных клеток сосудов при механической травме спинного мозга; эти эффекты опосредованы экспрессией рецепторов Flk-1 и Ftl-1. Микроинъекции простагландина Е2?стимулируют активность VEGF (Skold et al. 2000). Астроцитоз, активируемый при повреждениях клеток мозга, и последующие репаративные процессы сопровождаются экспрессией Глиального фибриллярного кислого белка (GFAP); реактивный астроцитоз и стимулируемая экспрессия VEFG составляют последовательные этапы репаративного ангиогенеза (Salhina et al. 2000).
  • · VEGF оказывается одним из факторов изменения проницаемости гемато- энцефалического барьера и развития отека мозга после его травмы. Ранняя инвазия VEGF- секретирующих нейтрофилов в паренхиму поврежденной зоны коррелирует с фазным нарушением проницаемости гематоэнцефалического барьера, предшествующей развитию отека (Chodobski et al. 2003). В первые 3 часа после контузии отмечается экспрессия VEGF в части астроцитов и активация рецептора KDD/fik-1 в эндотелиальных сосудистых клетках в поврежденной ткани; эти процессы, связанные с увеличением капиллярной проницаемости, ведут к отеку (Suzuki et al. 2003). Средства, способные заблокировать активность VEGFs и их рецепторы, представляют интерес для терапии отеков мозга (см. обзор Josko & Knefel, 2003).
  • · Установлено, что VEGF синтезируется в допаминергических нейронах стриатума крысы. Однократная болюсная инъекция VEGF в стриатум взрослых крыс стимулировала развитие сосудов; трансплантация 14-дневных клеток вентрального мезэнцефалона в предобработанный VEGF участок стриатума приводила к гомогенному прорастанию малых кровеносных сосудов. Результаты, полученные на модели патологии Паркинсона, свидетельствуют о возможности использования VEGF-экспрессирующих трансплантантов для улучшения функции мозга (Pitzer et al. 2003).
  • · Способность VEGF влиять на ангиогенез объясняет его участие в развитии опухолей и метастазировании.

Наряду с другими нейротрофическими ростовыми факторами (TGF-alpha, basic FGF, PD-ECGF), VEGF связан с генезом некоторых видов карциномы (Hong et al. 2000) и опухолей простаты (Kollerman & Helpap, 2001). Увеличенный уровень VEGF в сыворотке крови может служить маркером опухолевого роста некоторых форм карциномы (Hayes et al. 2004). Молекулярный механизм функционирования VEGF связан со стимуляцией белка bcl-2 и торможением апоптического процесса в клетках аденокарциномы у мышей и человека (Pidgeon et al.2001).

ПЛАЦЕНТАРНЫЙ РОСТОВОЙ ФАКТОР (Рlacental Growth Factor, PIGF)

МВ 29 кДа. Впервые выделен из культуры глиомных клеток. Экспрессируется в плаценте, аутокринно влияя на трофобласты, и в меньшей степени в сердце, в легких, в щитовидной железе. Гипоксия не стимулирует образование PIGF, однако, при гипоксии могут коэкспрессироваться гетеродимеры PIGF/VEGF-А. Повышенный уровень PIGF и рецептора flt-1 служат предикторами преэклампсии у беременных женщин (Levine et al. 2004).Изоформа PIGF- 2 (МВ 38 кДа) служит лигандом для рецептора VEGFR-1; в отличие от PIGF-1 содержит гепарин- связывающий домен.

Уже в июле на рынке может появиться первый российский геннотерапевтический препарат для лечения ишемии сосудов ног. В прошедшем сентябре неоваскулген (так он называется) был зарегистрирован в Росздравнадзоре. Не исключено, что вскоре его предложат для госзакупок. В создавшей лекарство биотехнологической компании «Институт стволовых клеток человека», которая разрабатывает и пытается продвигать препараты и услуги «на основе клеточных, генных и постгеномных технологий», о новом продукте говорят как о прорыве в науке. Однако многие эксперты оценивают новое лекарство иначе, утверждая, что речь на самом деле идёт о «запутывании пациентов».

В своём выступлении 3 июня медицинский директор компании «Институт стволовых клеток человека» (ИСКЧ) Роман Деев отметил, что в настоящее время в мире зарегистрировано только три геннотерапевтических препарата, один из которых – неоваскулген, а в Европе это вообще первое геннотерапевтическое лекарство. «Из 1500 клинических испытаний в области генной терапии около 20 идут по направлению лечения пациентов с сосудистой патологией, и неоваскулген уже показал свою эффективность, в то время как некоторые препараты сошли с дистанции», – подчеркнул Деев. Вроде бы отечественным производителям лекарств есть чем гордиться! Но действительно ли новое лекарство эффективно и безопасно и в какую сумму его применение обойдётся пациентам?

В Обществе специалистов доказательной медицины обращают внимание на то, что «Институт стволовых клеток человека» – не научное учреждение, а коммерческая организация.
Созданный генетиками препарат проверяли в клиниках Ярославля, Рязани, Москвы, назначая при неоперабельных формах хронической ишемии ног больным старше 40 лет. Делали две инъекции. У врачей есть данные, что после введения лекарства пациент мог ходить без боли уже не 100 метров, как до введения, а до 800 метров.

Стоимость двух инъекций – порядка 100 тыс. рублей. «Механизм действия неоваскулгена основан на принципе терапевтического ангиогенеза, – пояснил директор ИСКЧ Артур Исаев. – Препарат представляет собой кольцевую молекулу ДНК, которая содержит участок, отвечающий за синтез фактора роста эндотелия сосудов. Местное введение препарата стимулирует рост и развитие новых сосудов». Исследователи уверены, что для многих пациентов препарат может стать альтернативой ампутации. Процент «успеха» терапии, по данным профессора Р.Е. Калинина (Рязанский медицинский государственный университет), составил 93,6%.

В России не отлажена система ангиопластики и васкулярного лечения сосудов. То, что считается «высокотехнологичной помощью», предотвращающей ампутации, в большинстве стран уже много лет назад стало повседневной практикой.

Плохо дело в России и с лекарствами. Старший научный сотрудник Института хирургии им. Вишневского Леонид Блатун говорит о том, что при наличии совершенных мазей и лекарств больным в поликлиниках РФ «реально доступны только самые устаревшие средства», поскольку современные средства в стандарты лечения не входят.

Насколько же безопасен неоваскулген? Необходимо подчеркнуть, что при введении нового гена в клетку человека у пациента могут возникать онкологические риски. Именно поэтому прежде препараты с таким способом действия разрешений не получали. «Теория о том, что исследователь может подействовать на фактор роста клетки, стимулировать его, введя аутоген, который будет продуцировать рост белка, в целом верна, – говорит директор Института химической биологии и фундаментальной медицины академик РАН Валентин Власов. – То есть с помощью генной технологии берётся вирус, и он нужный ген доставляет в клетку.

По теме

Правоохранительные органы не стали возбуждать уголовное дело на жительницу Москвы Елену Боголюбову, которая заказала по почте препарат, не зарегистрированный в России, для своего неизлечимо больного сына.

«Я знаком с проектом «Института стволовых клеток» и препаратом неоваскулген, – говорит Валентин Власов. – В данном случае и речи нет о вирусовекторе. Я не исключаю, что в некоторое очень короткое время после инъекции происходит синтез белка с помощью этого продукта, и ничего плохого как будто бы он пациенту не приносит, а вот приносит ли он что-то хорошее, чтобы это утверждать, нужна очень серьёзная доказательная база».

Эксперт отметил, что по предоставленным снимкам сделать такой вывод достаточно сложно: «Как их смотреть, с каким разрешением сделаны рентгеновские снимки, как их проявляли – это всё на совести исследователей. Вроде бы происходит разветвление мелких сосудов. Доклад о препарате был помпезный, но могу сказать, что если такое действие и есть, то оно очень коротко по времени, может длиться только несколько дней. И оснований ожидать чудодейственного эффекта от препарата нет». По мнению академика Власова, учёным нужно добиваться процесса долговременного продуцирования белка, и это можно получить, только если «вставить» нужный ген в клетку, но исследователям пока не удаётся этого сделать безопасно для пациента.

Даже журнал, в котором опубликованы результаты исследования препарата неоваскулген, выглядит как принадлежащий этой же компании. По мнению специалистов, вопросы вызывают торопливость в проведении клинических испытаний, отсутствие в них рандомизации (особый алгоритм проведения, исключающий заинтересованность в результатах). Вызвали сомнения место введения препарата, его описание – «плазмидная конструкция».

В результате эксперты пришли к выводу, что речь может идти о «запутывании потребителя», поскольку крупные сосуды, в которых нет кровотока, так и не восстанавливаются. Исследователи обещают пользу пациентам на два года, но реально испытание длилось только шесть месяцев. Подозрительно и отсутствие заявленных побочных эффектов у такого препарата.Стремление учёных найти новые возможности терапии не оспариваются. Но всё это требует долгих лет поисков и весомых доказательств перед применением.

Больные с критической ишемией нижних конечностей в 20–50% случаев переживают так называемые первичные ампутации, но лишь чуть более половины прооперированных спустя год сохраняют обе ноги. Каждый пятый умирает, а в каждом четвёртом случае производится уже «большая ампутация». Очевидно, что многие пациенты буквально встанут в очередь за чудесным лекарством. Среди них будет огромное число диабетиков.

В России количество больных сахарным диабетом, осложнённым синдромом диабетической стопы, составляет около 4 млн человек. Подобное осложнение в половине случаев является главным показателем к ампутации. Почти у половины больных лечение этого осложнения начинается поздно. При этом по сравнению с европейскими странами в России проводится очень немного малотравмирующих эндоваскулярных операций на сосудах ног. По данным Российского государственного медуниверситета им. Н.И. Пирогова, в странах ЕС ампутацией заканчивается 8% осложнений периферических сосудов ног, тогда как в России этот показатель существенно выше и при сахарном диабете достигает более 50%. По данным президента РАМН, директора Эндокринологического научного центра Минздравсоцразвития Ивана Дедова, синдромом диабетической стопы поражены порядка 8–10% больных сахарным диабетом, а ещё до 50% из них могут быть отнесены к группе риска. После ампутаций смертность больных увеличивается в два раза, но если таких больных не оперировать, то в течение двух лет они умрут от гангрены.

(Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF)

Семейство сходных по структуре и функциям ростовых факторов. VEGF -А, первый из идентифицированных представителей, фигурировал как “васкулотропин” (vasculotropin , VAS ), или фактор сосудистой проницаемости (vascular permeability factor , VPF ). Позднее были открыты VEGF-B,

C, -D и PIGF (Placenta growth factor).

VEGFs представляют собой эндотелий-специфические полипептиды, секретируемые митогены, которые ускоряют рост сосудов, их пролиферацию и проницаемость. Экспрессия VEGFs стимулируется рядом воздействий, в частности, высокими дозами глюкозы. VEGFs играют патогенетическую роль в микроциркуляторной дисфункции, обусловленной гипергликемией. Трансдукторный механизм пострецепторных реакций VEGFs включает активацию фосфолипазы С; однако возможны пути реализации эффекта через DAG , независимо от синтеза продуктов арахидоновой кислоты.

1.1. ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ РОСТА СОСУДОВ. Изоформы. (Vascular Endothelial Growth Factors, VEGF-A, -B, -C, -D)

Структура. Общая характеристика.

VEGF -А. Из общего гена образуются четыре изоформы, различающиеся количеством включенных аминокислотных остатков: VEGF , VEGF , VEGF , VEGF с МВ от 14 до 42 кДа.

Изоформы обладают сходной биологической активностью, но различаются по аффинности к гепарину. Реализуют свою активность при взаимодействии с рецепторами VEGFR –1, VEGF -2 (РИС.).

VEGF -А обладает активностью ростового фактора клеток сосудистого эндотелия с плеотропными функциями: усиление миграции, пролиферация, образование трубчатых структур клетки. Благодаря уникальным функциям VEGF -А реализует корреляцию процессов проницаемости, воспаления, ангиогенеза. Экспрессия мРНК VEGF -А отмечена в сосудистых регионах и в яичниках на всех стадиях эмбриогенеза, в первую очередь, в клетках, подверженных капилляризации. Очевидно, фактор не синтезируется непосредственно в эндотелии и его влияние носит паракринный характер. Экспрессия VEGF -А индуцируется в макрофагах, Т-клетках, астроцитах, гладкомышечных клетках, кардиомиоцитах, эндотелии, кератиноцитах. Фактор экспрессируется рядом опухолей. Гипоксия служит одной из основных причин активации VEGF -А.

VEGF - B . Экспрессируется преимущественно в мозге, скелетных мышцах, почках. При коэкспрессии с VEGF -А могут образовываться А/В–гетеродимеры. В противоположность первому, экспрессия VEGF - B не индуцируется гипоксией. Отмечено участие VEGF - B в васкуляризации коронарных сосудов взрослого организма. Регулирует активность плазминогена в эндотелиальных клетках. Анализ времени полужизни мРНК VEGF - B свидетельствует скорее о хроническом, нежели остром типе регуляции. VEGF - B связывается только с VEGFR –1 рецептором.

VEGF -С (или VEGF - Related Factor , VRF , или VEGF -2). Экспрессируется во взрослых клетках сердца, плаценты, легких, почек, тонкого кишечника и яичников. В период эмбрионального развития отмечено его присутствие в мезенхиме мозга; играет роль в развитии венозной и лимфатической сосудистых систем. Реализует активность через взаимодействие с VEGFR –2 и - VEGFR –3 рецепторами. Экспрессия VEGF -С и рецептора flt -4 имеют отношение к первичному раку желудка (Liu et al . 2004). Антитела к фактору могут быть использованы для ангиогенного тестирования противоопухолевой терапии in vivo (Ran et al . 2003).

VEGF-D (или c-fos–Induced Growth Factor, FIGF). Экспрессируется в легких, сердце, тонком кишечнике взрослого организма; обладает умеренно митогенной активностью в отношении эндотелиальных клеток. Однако в полной мере функции формы VEGF - D остаются неизвестными. Активность фактора реализуется преимущественно через взаимодействие с VEGFR –2 и - VEGFR –3 рецепторами.

Рецепторы VEGFs . Три рецептора опосредуют эффекты семейства VEGFs : VEGFR –1 (flt -1); VEGFR –2 (KDR / flk -1); VEGFR –3 (flt -4). Каждый относится к классу III рецепторных тирозинкиназ, содержащих в своей структуре lgG -подобные экстрацеллюлярные мотивы и интрацеллюлярный тирозинкиназный домен. VEGFR –1 и VEGFR –2 экспрессируются в эндотелиальных клетках, участвуя в реализации ангиогенеза. VEGFR –2 рассматривается как маркер клеток гематопоэза. VEGFR –3 – специфический маркер эмбриональных прелимфатических сосудов; идентифицирован в некоторых опухолях.

РИС. VEGFs , рецепторы и основные эффекты.

Л И Г А Н Д Ы

VEGF-A VEGF-B PIGF VEGF-C VEGF-D

Р е ц е п т о р ы VEGFR-1 VEGFR-2 VEGFR-3

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ Р Е А К Ц И И

  • Индукция tPA uPA

протеаз

  • Морфогенез кровененосных сосудов
  • Увеличение проницаемости сосудов
  • Хемотаксис моноцитов и макрофагов
  • Дифференцировка клеток сосудистого

эндотелия

  • Митогенез: образование микротрубочек
  • Маркировка стволовых

клеток гематопоэза

  • Морфогенез лимфатических

сосудов

  • Дифференцировка клеток лимфатического

эндотелия

  • Хемотаксис эндотелиальных клеток

Новая информация о биологических и медицинских аспектах VEGFs .

  • Ангиогенез и нейрогенез в развивающемся мозге регулируются при участии VEGFs и рецепторов, широко представленных в нейронах и сосудистом эндотелии (Emmanueli et al . 2003). Рецепторы типа flt -1 выявляются в гиппокампе, агранулярном кортексе и стриатуме; рецепторы типа flk -1 представлены повсеместно в неонатальных структурах головного мозга (Yang et al . 2003).
    • При нокауте VEGF и flt -1 и flk -1 рецепторов обнаруживается высокая летальность животных в эмбриональный период; на основании этих данных постулируются нейропротективные функции VEGFs , независимые от сосудистого компонента, играющие роль регулятора нейрогенеза у взрослых особей (Rosenstein et al . 2003; Khaibullina et al . 2004). Нейрогенез клеток гиппокампа, стимулируемый физическими упражнениями у крыс, и мнестические функции находятся в непосредственной связи с экспрессией VEGF (Fabel et al . 2003).
    • VEGF увеличивает ангиогенез в ишемизированных областях мозга и снижает неврологический дефицит; блокада VEGF специфическими антителами в острой фазе ишемического инсульта уменьшает проницаемость гематоэнцефалического барьера и увеличивает риск геморрагической трансформации (Zhang et al . 2000). Хроническая гипоперфузия тканей мозга крысы вызывает длительную экспрессию мРНК VEGF и самого пептида, которая коррелирует со стимулируемым ангиогенезом (Hai et al . 2003).
    • Кратковременная глобальная ишемия мозга приводят к увеличению уровня мРНК VEGF и VEGF у взрослых крыс в течение первых суток. Аналогичным образом гипоксическая ишемия мозга 10-дневных крыс приводит к быстрому увеличению VEGF в нейронах. Экспрессия VEGFs в обоих случаях сопряжена с активацией фактора HIF -1 alpha (Hypoxia - Inducible Factor - alpha ) (Pichiule et al . 2003; Mu et al . 2003).
    • VEGF стимулирует пролиферацию эндотелиальных клеток сосудов при механической травме спинного мозга; эти эффекты опосредованы экспрессией рецепторов Flk -1 и Ftl -1. Микроинъекции простагландина Е2 a стимулируют активность VEGF (Skold et al . 2000). Астроцитоз, активируемый при повреждениях клеток мозга, и последующие репаративные процессы сопровождаются экспрессией Глиального фибриллярного кислого белка (GFAP ); реактивный астроцитоз и стимулируемая экспрессия VEFG составляют последовательные этапы репаративного ангиогенеза (Salhina et al . 2000).
    • VEGF оказывается одним из факторов изменения проницаемости гемато- энцефалического барьера и развития отека мозга после его травмы. Ранняя инвазия VEGF - секретирующих нейтрофилов в паренхиму поврежденной зоны коррелирует с фазным нарушением проницаемости гематоэнцефалического барьера, предшествующей развитию отека (Chodobski et al . 2003). В первые 3 часа после контузии отмечается экспрессия VEGF в части астроцитов и активация рецептора KDD / fik -1 в эндотелиальных сосудистых клетках в поврежденной ткани; эти процессы, связанные с увеличением капиллярной проницаемости, ведут к отеку (Suzuki et al . 2003). Средства, способные заблокировать активность VEGFs и их рецепторы, представляют интерес для терапии отеков мозга (см. обзор Josko & Knefel , 2003 ).
  • Установлено, что VEGF синтезируется в допаминергических нейронах стриатума крысы. Однократная болюсная инъекция VEGF в стриатум взрослых крыс стимулировала развитие сосудов; трансплантация 14-дневных клеток вентрального мезэнцефалона в предобработанный VEGF участок стриатума приводила к гомогенному прорастанию малых кровеносных сосудов. Результаты, полученные на модели патологии Паркинсона, свидетельствуют о возможности использования VEGF -экспрессирующих трансплантантов для улучшения функции мозга (Pitzer et al . 2003 ).
    • Способность VEGF влиять на ангиогенез объясняет его участие в развитии опухолей и метастазировании. Наряду с другими нейротрофическими ростовыми факторами (TGF - alpha , basic FGF , PD - ECGF ), VEGF связан с генезом некоторых видов карциномы (Hong et al . 2000) и опухолей простаты (Kollerman & Helpap , 2001). Увеличенный уровень VEGF в сыворотке крови может служить маркером опухолевого роста некоторых форм карциномы (Hayes et al . 2004). Молекулярный механизм функционирования VEGF связан со стимуляцией белка bcl -2 и торможением апоптического процесса в клетках аденокарциномы у мышей и человека (Pidgeon et al .2001).

1.2 ПЛАЦЕНТАРНЫЙ РОСТОВОЙ ФАКТОР

(Р lacental Growth Factor , PIGF )

МВ 29 кДа. Впервые выделен из культуры глиомных клеток. Экспрессируется в плаценте, аутокринно влияя на трофобласты, и в меньшей степени в сердце, в легких, в щитовидной железе. Гипоксия не стимулирует образование PIGF , однако, при гипоксии могут коэкспрессироваться гетеродимеры PIGF / VEGF -А. Повышенный уровень PIGF и рецептора flt -1 служат предикторами преэклампсии у беременных женщин (Levine et al . 2004). Изоформа PIGF - 2 (МВ 38 кДа) служит лигандом для рецептора VEGFR -1; в отличие от PIGF -1 содержит гепарин- связывающий домен.

Наши эксперты - доктор медицинских наук, профессор кафедры госпитальной хирургии медицинского факультета РУДН Алексей Зудин и сердечно-сосудистый хирург Ярославской областной клинической больницы, доктор медицинских наук, профессор кафедры хирургии -ИПДО Ярославского государственного медицинского университета Юрий Червяков.

Масштаб проблемы

Два миллиона россиян страдают ишемией нижних конечностей. Болезнь проявляется перемежающей хромотой - болью в голенях во время ходьбы, которая не позволяет человеку пройти без остановки - кому больше 1 км, а кому и больше 25 м. И если не лечиться, состояние будет только ухудшаться.

У 40% тех, кто страдает перемежающей хромотой, в перспективе - ампутация ноги, инвалидность, у многих гибель в ближайшие 5 лет после операции. Причём такие перспективы не только у российских больных, но и у пациентов из других стран. Частота ампутаций на 1 млн населения в год по причине ишемии ног: 400 - в Швеции, 300 - в Великобритании, 280 - в США, 500 - в России.

40 тысяч человек у нас остаются без ноги ежегодно. А потери для бюджета страны на одного обезножившего пациента - 700 тысяч рублей. Вот как в цифрах выглядит эта проблема.

В чём причина?

Отчего в ногах ухудшается кровоснабжение? В основе заболевания - тот же атеросклероз, который приводит к инсультам и инфарктам. Только в случае ишемии ног холестериновые бляшки забивают не крупные артерии, а мелкие капилляры. Мышцы не получают достаточно кислорода, начинают болеть при ходьбе, ноги мёрзнут, кожа на них становится бледной, голень из-за плохого питания утончается, ногти на ногах медленно растут, ломаются…

При этом ишемия нижних конечностей встречается чаще других сосудистых заболеваний, таких, например, как ишемическая болезнь сердца или инсульт. 42 тысячи новых пациентов с таким диагнозом появляются у нас ежегодно.

Как до недавнего времени лечили, да и сейчас ещё во многих местах лечат, ишемию ног?

Назначают сосудорасширяющие препараты. Но так как у них есть опасный побочный эффект - риск инфаркта, - такое лечение теперь признано неэффективным.

В 30% случаев ишемии ног кровоток пытаются восстановить хирургическим путём. Удаляют из крупных сосудов бляшки, ставят стенты, которые расширяют артерии, заменяют старые сосуды на искусственные… Но в мелкие сосуды со скальпелем не заберёшься и стент в них не поставишь. Так что для 30% больных с ишемией ног медицина ещё совсем недавно была бессильна.

Новый метод

Но недавно появился новый метод: генно-терапевтический, который позволяет вырастить новые капилляры.

Это всего лишь 2 курса уколов, когда в мышцы вводится ген, который приводит в действие фактор роста сосудов ног, и этот фактор заставляет периферические сосуды расти. Рост может продолжаться до трёх лет.

Безопасность метода была подтверждена во время клинических исследований, проходивших в 33 медицинских учреждениях России и Украины. С этого года препарат, созданный нашими учёными, зарегистрированный и производимый в России, входит в список жизненно необходимых лекарств.

Шесть лет прошло с того времени, как первые пациенты получили генную терапию и у них выросли новые капилляры. Так они и остались, снабжают ткани ног кровью и позволяют бывшим больным ходить без боли.

Факторы риска развития ишемической болезни ног:

1. Возраст: атеросклероз сосудов ног у мужчин начинает проявляться после 45 лет, у женщин - после 55 лет;

2. Мужской пол;

3. Курение: 90% больных ишемией ног - злостные курильщики;

4. Сахарный диабет: у пациентов с этим заболеванием вероятность ампутации возрастает в 10 раз;

5. Ожирение: риск атеросклероза повышается, если объём талии у мужчины больше 102 см, у женщины - больше 88 см;

6. Гипертония;

7. Повышенный уровень холестерина в крови: это фактор риска появления бляшек, закупоривающих сосуды;

8. Наследственность: в группе риска те, у чьих родственников были инфаркты и инсульты.

Новые вены вместо старых вырастит инъекция

«Институт стволовых клеток человека» представил препарат, способствующий выращиванию новых кровеносных сосудов вместо деформированных

Российская биотехнологическая компания первой в мире запустила в серийное производство препарат, выращивающий новые кровеносные сосуды взамен старых, забитых холестериновыми бляшками. Лекарство называется «Неоваскулген» , его инъекции заставляют капиллярную сеть хаотично разрастаться. Разработчики говорят, что такой способ лечения ишемии - единственная альтернатива проведению операции в запущенных случаях болезни.

Мы сделали опытно-промышленную партию «Неоваскулгена». Сейчас она проходит государственную сертификацию, и после этого препарат поступит в продажу. Проведены все фазы клинических испытаний, Росздравнадзор одобрил его, Минздрав выдал регистрационное удостоверение. Я рассчитываю, что в течение месяца по различным программам препарат начнет поступать в больницы, - рассказал «Известиям» генеральный директор ИСКЧ Артур Исаев. Принцип действия препарата состоит в использовании специального гена VEGF 165, который заставляет организм выращивать новые сосуды. Большая часть препарата, попавшего в организм, разрушается почти сразу - его перерабатывают печень и селезенка. Но около 1% гена усваивается клетками в области его введения, и этот ген формирует в цитоплазме белок, отвечающий за создание новых сосудов. Белок выделяется из клеток в межклеточную среду - в мышечную ткань, расположенные поблизости клетки сосудов начинают делиться:вырастает новая ткань капилляров, в ней формируются просветы, образуются слои, в итоге формируется сеть сосудов. Процесс затухает и останавливается после того, как в клетке цитоплазмы происходит естественная чистка - вещество выводится из организма. Пациенту делают повторную инъекцию, и процесс продолжается до тех пор, пока не сформируется биологический шунт - сеть сосудов, которая соединяет кровоток по обе стороны от сужения. Таким образом, создается альтернативный путь, и кровоток восстанавливается.

В ИСКЧ говорят, что лекарство помогло 94% испытуемых: у них в несколько раз возросла дистанция безболевой ходьбы (ключевой показатель при ишемической болезни). Пятерым обследуемым из 140 не удалось избежать ампутации конечностей. Зато ее удалось отсрочить: рентгенограммы показали рост капиллярной сети у всех испытуемых.

По словам создателей препарата,началась регистрация препарата на Украине, затем они надеются выйти на рынок Европы, договорившись о продаже препарата партнеру.

Инвестиции в новое средство борьбы с ишемией, по словам Артура Исаева, составили несколько миллионов долларов,причем использовались средства инвесторов, в основном топ-менеджеров ИСКЧ, и прибыль дочернего предприятия, Гемабанка - банка хранения стволовых клеток пуповинной крови. «Неоваскулген» будут производить на базе Гематологического научного центра (ФГБУ ГНЦ) МЗСР РФ. В ИСКЧ планируют до конца года распространить 1 тыс. упаковок, затем производства нарастят и доведут до 40 тыс. упаковок в год. Одна упаковка препарата будет стоить у дистрибутора 80 тыс. рублей, курс лечения - 160 тыс рублей. Отметим, что альтернативные варианты лечения ишемии тоже недешевы: стандартная операция по протезированию сосудов, по словам, Исаева, стоит порядка 300 тыс. рублей.

Директор института не сомневается, что медицинский продукт будет коммерчески успешен из-за безрадостной ситуации с ишемической болезнью в стране. Сужением просвета сосудов и уменьшения их проходимости, по данным ИСКЧ, страдают не менее 1,5 млн россиян. При этом у 144 тыс. человек каждый год выявляется тяжелая форма заболевания, а 30–40 тыс. пациентам каждый год ампутируют конечности. Теоретически всем этим людям мог бы помочь «Неоваскулген».

В Минздраве подтверждают, что препарат эффективен и имеет перспективы для лечения атеросклероза или тромбоза.

Конечно, «Неоваскулген» будет показан для тех состояний, при которых нарушается кровоснабжение тканей. Но это широкая группа больных, и одного препарата для их лечения явно недостаточно. Для лечения ишемии нужен комплекс препаратов, так же как для гипертонии недостаточно, например, одного клофелина. В кардиоцентре имени Бакулева есть похожий препарат - «Корвиан», он проходит третью фазу испытаний. Аналогичные средства разрабатываются и за рубежом. И если они не прошли клинических испытаний, то значит, пока остаются вопросы к их эффективности, - говорит собеседник «Известий» в Минздраве.

Эксперты обращают внимание, что в разных странах мира сейчас пытаются изобрести порядка 20 лекарств, которые используют тот же принцип для решения тех же проблем, что и лекарство ИСКЧ.

У нас никто кроме ИСКЧ в этом направлении не продвинулся. Но это рискованный стартап для института, с учетом средств, которые они в него вкладывают, - говорит директор аналитической компании Cegedim Strategic Data, фармэксперт Давид Мелик-Гусейнов. - Как препарат будет вести себя на практике, пока неизвестно - стоят вопросы, связанные с медицинской доказанностью, фармоэкономикой этого средства. Кроме того, есть и другие консервативные способы лечения ишемии.

Медики ожидают прорыва в лечении сердечно-сосудистых заболеваний с помощью генной инженерии - открытия принципиально новых препаратов. В Минздраве говорят, что самые перспективные разработки связаны с ферментом урокиназы (применяется для лечения тромбоза), у которого такжеобнаружились свойства, стимулирующие рост сосудов. Препарат на основе этого белка «Юпикор» уже прошел фазу доклинических испытаний, впереди его проверка на людях.

Константин Пукемов