Клетъчни технологии при лечение на наранявания и заболявания на костите и ставите
Прощална мазилка: сериозни фрактури, научени да се лекуват без присадки
Ако се установи, че този метод, който комбинира ултразвук, стволови клетки и генна терапия, е безопасен и ефективен за хората, тогава травматологията очаква революция.
Центърът за клетъчни технологии беше открит в Института по цитология на Руската академия на науките
Новият център е една от първите лаборатории в страната, които отговарят на изискванията на новия закон за биомедицинските клетъчни продукти.
Човешката мазнина може да помогне за заздравяването на ставите
Учените предлагат да се използва апаратът Lipogems за лечение на костни заболявания, с помощта на които стволовите клетки се извличат от мастната тъкан
Идентифицирани генетични маркери за стареене на стволови клетки
Разкрит е нов механизъм на хронологично стареене на стволови клетки на мастната тъкан, който е коренно различен от механизма на стареене на диференцирани клетки.
Терапията със стволови клетки връща плодовитостта на мишките
Стволовите клетки, взети от яйчниците на млади мишки, са имплантирани в по-стари, стерилни мишки
Клетъчни технологии при лечение на наранявания и заболявания на костите и ставите
Костните и хрущялните тъкани имат достатъчно висока регенеративна способност, но в случаите на някои заболявания и тежки травматични наранявания се оказва недостатъчно за възстановяване на увредените органи. Добър резултат в такива случаи се осигурява от използването на методи за трансплантация на клетки. Един от начините за оптимизиране на регенеративната остеохистогенеза е въвеждането на остеогенни прогениторни клетки в дефектната зона, както и запълване с тях на импланти, за да се повиши ефективността на протезирането.
Трансплантацията на стволови клетки се използва за системно стимулиране на остеогенезата. Например, при лечението на остеогенеза имперфекта с трансплантации на цял костен мозък (Horwitzetal. 1999, 2001, Cole2002), настъпва 20-30% химеризация на костната тъкан, в резултат на което се подобрява качеството на живот, броят на фрактурите се намалява, а костната регенерация се ускорява. Още по-добри резултати бяха получени с вливането на алогенни мезенхимни стволови клетки (MSC) след аблация на костния мозък (BM) (Horwitzetal. 2002). Жена на 32 гестационна седмица (тежък вариант на остеогенеза имперфекта е идентифициран при плода) е претърпяла фетална трансплантация на MSC вътреутробно. На деветмесечна възраст процентът на донорните клетки от костен мозък при дете варира от 6,8 до 16,6%; през първите две години от живота са отбелязани само три фрактури (Blancetal. 2004). В момента се правят опити за комбиниране на методите на клетъчна терапия и генна терапия при лечението на това заболяване - дефектните пре- и остеобласти, хондробласти и др. Трябва да бъдат елиминирани от тялото на пациента и заменени с донорни или автогенни, но генетично модифициран in vitro (Chamberlain et al. 2004, Prockop2004).
Ортопедичните травматолози отдавна използват нефракциониран автоложен костен мозък, за да ускорят зарастването на фрактурите, „насищайки“ дефекта с тях. Ако е необходимо да се заменят големи костни дефекти, се използват различни видове импланти, за да се подобри остеоинтеграцията, на която по-специално се използва тяхната колонизация с живи клетки. Положителният ефект може да бъде постигнат по няколко начина - индуциране на остеогенеза поради освобождаването на съответните биологично активни вещества; заместване на дефекта поради въвеждането и диференциацията на донорните клетки в костните клетки. На първо място се използват мезенхимни стволови клетки на костния мозък (BM MSC). Тези клетки могат лесно да бъдат насочени по пътя на остео- и хондрогенезата, тъй като една от основните им функции в организма е да възстановяват уврежданията на костите и хрущялите (BM MSC са предшественици на остеобластите и хондробластите). Разработени са методи за in vitro остеогенна диференциация на BM MSC (Owen, Friedenstein 1987, Jaiswaletal. 1997, Bruderetal. 1997). Като правило, дексаметазон и натриев глицерофосфат се добавят към хранителната среда, за да предизвикат насочена остеогенна диференциация.
Проведени са множество проучвания върху животни, доказващи възможността за значително подобряване на регенерацията на костната тъкан при използване на BM MSCs. За да се получи правилната триизмерна структура на реконструираната кост, клетките трябва да бъдат приложени към матрица със структура, подобна на костта. Ето няколко примера за експерименти върху животни: изцелението на големи костни дефекти при атимични плъхове беше изследвано при имплантиране на керамичен носител с човешки BM MSCs, размножавани преди това в култура (в контролата - керамичен имплант без клетки). В първия случай образуването на костна тъкан протича много по-бързо (Bruderetal. 1998). Възстановяването на дефектите в пищяла при овцете протича много по-бързо, ако порестият керамичен имплант се инокулира с MSC и в този случай костната тъкан се формира не само извън импланта, но и в порите му (Konetal. 2000). При кучета е показано, че използването на матрица на хидроксиапатит-трикалциев фосфат, пълна с алогенни мезенхимни стволови клетки, позволява възстановяването на критични дефекти на бедрената кост без използване на имуносупресия (Arinzehetal. 2003). С въвеждането на BM MSC на различни матрици в мястото на костни дефекти при плъхове, изцелението протича много по-бързо, отколкото без използването на SC или с въвеждането на клетки без матрикс (Sergeeva et al. 2004).
Получени са доказателства, че развитието на асептична остеонекроза на главата на бедрената кост се обяснява със загубата на стромалната фракция на костния мозък и нарушената остеогенеза (Hernigou et al. 1999, Gangjietal. 2003). Автоложните клетки на костния мозък се отделят чрез хардуер до мононуклеарна фракция и се инжектират в пациенти субхондрично на мястото на дефекта. Компютърната томография показва прогресивно намаляване на огнищата на некроза, пациентите отбелязват значително намаляване на синдрома на болката и подобряване на функцията на ставите. Предполагаемият механизъм на клетъчно действие е свързан със стимулиране на остеогенезата (поради "прясна" стромална фракция) и ангиогенезата (поради CD34 (+) - клетки) на костните "мъртви зони" (Gangjietal. 2004).