Генная инженерия поможет протезированию суставов
Новый искусственный хрящ самостоятельно борется с артритом
Юлия Коровски, XXII ВЕК, по материалам Washington University in St. Louis: Stem cells engineered to grow cartilage, fight inflammation
Учёные из университета Вашингтона в Сент-Луисе вырастили из стволовых клеток суставной хрящ и с помощью генной инженерии заставили его вырабатывать противовоспалительные вещества. Описание разработки опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (Moutos et al., Anatomically shaped tissue-engineered cartilage with tunable and inducible anticytokine delivery for biological joint resurfacing).
Исследователи считают, что новая техника может когда-нибудь изменить подход к операциям по замене тазобедренного сустава. Врачи с неохотой делают их пациентам моложе пятидесяти, потому что искусственные суставы, как правило, служат меньше двадцати лет. Повторная операция, в ходе которой доктора удаляют износившийся эндопротез, увеличивает риск проникновения инфекции и может привести к разрушению кости. «Замена износившегося имплантата – сложная операция, – говорит Фаршид Гуляк (Farshid Guilak), один из авторов исследования. – Мы надеемся предотвратить или хотя бы отсрочить стандартную операцию по замене тазобедренного сустава металлическим или пластиковым протезом».
Учёные вырастили суставной хрящ из стволовых клеток, полученных из подкожного жира нескольких доноров, на каркасе (скаффолде) в форме головки бедренной кости.
Иллюстрация из статьи в PNAS.
Скаффолд сделан из поликапролактона – биоразлагаемого материала, который стимулирует рост соединительной фиброзной ткани. Исследователи полагают, что хрящ из живой ткани можно будет использовать для поверхностного эндопротезирования – операции, в ходе которой протезом заменяют только поверхность головки тазобедренного сустава. Эту процедуру чаще всего рекомендуют молодым пациентам, поскольку она позволяет сохранить значительную часть костной ткани и отдалить операцию по тотальному эндопротезированию.
Поверхностное (слева) и тотальное (справа) эндопротезирование тазобедренного сустава.
В хрящ учёные встроили ген, который запускает выработку противовоспалительного компонента. «Когда начинается воспаление, мы можем дать пациенту лекарство, которое активирует встроенный нами ген и уменьшит воспаление. Этот процесс можно остановить в любой момент, выключив ген прекращением приема препарата», – объясняет Гуляк.
Воспаление приводит к разрушению хряща и обострению боли, и учёные считают, что генотерапия заставит артрит отступить и продлит срок службы сустава.
В настоящее время научная группа проводит испытания имплантатов на лабораторных животных. Гуляк уверяет: если всё пройдёт хорошо, через три-пять лет начнутся клинические испытания на людях.
Скаффолд-технология (англ. scaffold-technology) – культивирование клеток на трёхмерных подложках-носителях естественного или искусственного происхождения (см., напр., хитозан) с целью пространственного формирования будущего клеточного органа или его фрагмента для трансплантата.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
20.07.2016