Новий штучний хрящ самостійно бореться з артритом

Суглобовий хрящ, вирощений зі стовбурових клітин на каркасі з полікапролактону. Ілюстрація зі статті в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Вчені з університету Вашингтона в Сент-Луїсі (Washington University in St. Louis) виростили зі стовбурових клітин суглобовий хрящ і за допомогою генної інженерії змусили його виробляти протизапальні речовини. Опис розробки опубліковано в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Дослідники вважають, що нова техніка може одного разу змінити підхід до операцій із заміни тазостегнового суглоба. Лікарі з небажанням роблять їх пацієнтам молодше п'ятдесяти, тому що штучні суглоби, як правило, служать менше двадцяти років. Повторна операція, під час якої лікарі видаляють ендопротез, збільшує ризик проникнення інфекції і може призвести до руйнування кістки. «Заміна імплантату - складна операція, - говорить Фаршид Гуляк (Farshid Guilak), один з авторів дослідження. - Ми сподіваємося запобігти або хоча б відстрочити стандартну операцію із заміни тазостегнового суглоба металевим або пластиковим протезом».

Вчені виростили суглобовий хрящ зі стовбурових клітин, отриманих з підшкірного жиру декількох донорів, на каркасі (скаффолді) у формі головки стегнової кістки. Скаффолд зроблений з полікапролактону - біорозкладуваного матеріалу, який стимулює зростання сполучної фіброзної тканини. Дослідники вважають, що хрящ з живої тканини можна буде використовувати для поверхневого ендопротезування - операції, в ході якої протезом замінюють тільки поверхню головки тазостегнового суглоба. Цю процедуру найчастіше рекомендують молодим пацієнтам, оскільки вона дозволяє зберегти значну частину кісткової тканини і віддалити операцію з тотального ендопротезування. Поверхневе (ліворуч) і тотальне (праворуч) ендопротезування тазостегнового суглоба.

У хрящ вчені вбудували ген, який запускає вироблення протизапального компонента.

"Коли починається запалення, ми можемо дати пацієнту ліки, які активують вбудований нами ген і зменшить запалення. Цей процес можна зупинити в будь-який момент, припинивши прийом препарату і вимкнувши ген ", - пояснює Гуляк.

Запалення призводить до руйнування хряща і загострення болю, і вчені вважають, що генотерапія змусить артрит відступити і продовжить термін служби суглоба.

Наразі наукова група проводить випробування імплантатів на лабораторних тваринах. Гуляк запевняє: якщо все пройде добре, через три-п'ять років почнуться клінічні випробування на людях.

Скаффолд-технологія (англ. scaffold-technology) - культивування клітин на тривимірних підкладках-носіях природного або штучного походження (див. наприклад, хітозан) з метою просторового формування майбутнього клітинного органу або його фрагмента для трансплантату.