Тканая основа может улучшить регенерацию хряща

Используя уникальный «ткацкий станок» собственного изобретения, ученые из Duke University Medical Center создали трехмерную основу, которая может значительно улучшить восстановление поврежденных суставов при помощи собственных стволовых клеток пациентов.

Если дальнейшие эксперименты окажутся успешными, можно ожидать начала клинических испытаний нового материала в ближайшие три-четыре года. Скорее всего, первые суставы, на которых будет испытана эта методика – это суставы бедра и плеча, хотя она подойдет для восстановления хрящевой ткани и других суставов.

Поврежденный хрящ с трудом восстанавливается, так как эта ткань лишена кровеносных сосудов и иннервации, что ограничивает возможности регенерации. В настоящее время единственный эффективный метод восстановления суставного хряща – биоинженерный. При этом у пациента берут небольшой кусочек здоровой хрящевой ткани и ее клетки выращивают в лаборатории. Обычно в течение нескольких месяцев удается вырастить достаточно большой хрящ, чтобы имплантировать его пациенту. Но обычно выращенная ткань бывает не такой прочной, как природная.

Основа, предложенная учеными Duke University, состоит из нитей, пересекающихся под прямым углом в вертикальном и горизонтальном направлениях, так что создается трехмерная структура. В промежутках между нитями достаточно места для роста клеток.

Лабораторные исследования показали, что механические свойства хряща, выращенного на такой тканой основе, близки к свойствам природного хряща. В ближайшем будущем хирурги смогут для каждого пациента выкраивать эту основу необходимой формы, заселять ее аутологичными стволовыми клетками в смеси с веществами, стимулирующими их рост и дифференцировку в клетки хряща, и сразу имплантировать. Благодаря тому, что свойства синтетической основы близки к свойствам хряща и она заселена живыми клетками, биоинженерная ткань легко имплантируется в организм. Затем клетки прорастают сквозь основу, а сама она постепенно растворяется, так что на месте имплантата остается нормальная хрящевая ткань. Использование этой основы также позволит врачам замещать большие дефекты хряща, что при использующихся в настоящее время технологиях невозможно.

Работа проводилась при финансовой поддержке National Institutes of Health, the National Aeronautics и Space Administration and the Coulter Foundation. Материалы исследования представлены в статье Moutos FT, Freed LE, Guilak F. A biomimetic three-dimensional woven composite scaffold for functional tissue engineering of cartilage. Nat Mater. 2007 Feb;6(2):162-7. Epub 2007 Jan 21.

По материалам EurekAlert!

Источник: www.cmbt.su