Этот метод похож на тот, который уже использовали для заживления других типов ткани, в том числе хряща, но никогда не пытались использовать на костной ткани.
«Наша работа открывает дверь для многих и более сложных видов заживления костей», — сказал доцент кафедры биомедициной инженерии Danielle Benoit. «Например, мы в состоянии использовать его внутри надкостницы – или для наружной мембраны костного материала».
Полимеры, используемые Benoit, называются гидрогели, потому что они содержат воду, которая необходима для сохранения стволовых клеток. В гидрогели, которые имитируют природные ткани организма, есть дополнительная функция, которая в процессе восстановления исчезает, прежде чем организм интерпретирует их как инородное тело и не произойдет защитная реакция, что может поставить под угрозу процесс заживления.
Поскольку стволовые клетки обладают уникальной способностью развиваться в различных типах клеток, они являются важной частью механизма для заживления тканей тела. В настоящее время стволовые клетки вводят в костную ткань, которая должна быть восстановлена.
Научно-исследовательская группа проверила гипотезу путем пересадки клеток на поверхности мышей костных трансплантатов и изучала поведение клеток как в естественных условиях — внутри животного — и в пробирке — вне тела. Они начали путем удаления всех живых клеток от костных фрагментов донора, так что регенерация ткани может быть достигнута только с помощью стволовых клеток.
Для того чтобы следить за ходом исследования, стволовые клетки были генетически модифицированы и выделяли сигналы флуоресценции. Костный материал покрывают гидрогелем, в котором содержится флуоресцентно меченные стволовые клетки, и имплантировали в дефект поврежденной кости мыши. В этот момент исследователи начали мониторинг процесса восстановления с продольной флуоресценцией. Они обнаружили, что не было никакой ощутимой разницы между концентрациями стволовых клеток в различных образцах, несмотря на то, что естественный образец был в динамичной среде, которая включала ферменты и кровоток, что позволяло стволовым клеткам легче мигрировать. Это означает, что практически все стволовые клетки остались на месте, чтобы завершить свою работу в создании новой костной ткани.
Danielle Benoit считает, что гидрогели перспективны во многих областях исследований, например, сделают возможным, чтобы инициировать регенерацию тканей после сердечных приступов.
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Hoffman, Michael D.; Van Hove, Amy H.; Benoit, Danielle S.W. Degradable hydrogels for spatiotemporal control of mesenchymal stem cells localized at decellularized bone allografts // Acta Biomaterialia (2014)
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
