Ученые из больницы при Медицинском университете Чунцина разработали новый способ восстановления хрящевой ткани на основе модифицированного внеклеточного матрикса и воспалительной молекулы. Результаты исследования опубликованы в журнале Research.
Ученые объяснили, что хрящи восстанавливаются крайне медленно из-за отсутствия собственных кровеносных сосудов. Любые повреждения — от травм до возрастных изменений — могут привести к прогрессирующему разрушению ткани и развитию остеоартрита. Современные методы лечения, такие как микрофрактурирование или пересадка клеток, имеют ограничения: возможны осложнения, нехватка донорского материала и риск отторжения.
В поисках решения ученые использовали мезенхимальные стромальные клетки, предварительно обработав их тремя биологически активными веществами — интерлейкином-6, фактором некроза опухоли и интерфероном-гамма. После такой подготовки из клеток выделили внеклеточный матрикс — особую белковую структуру, которая в организме окружает клетки и влияет на их поведение. Полученный материал оказался насыщен молекулами, необходимыми для восстановления хряща: коллагеном, ламинином и другими компонентами.
Особенно эффективным оказался матрикс, созданный с применением интерферона-гамма. Это воспалительная молекула (цитокин), которая играет ключевую роль в иммунном ответе. В организме она вырабатывается в основном T-лимфоцитами и естественными киллерами (NK-клетками). Матрикс на основе интерферона-гамма дополнительно подавлял выработку ферментов, разрушающих хрящ.
В ходе экспериментов на животных исследователи показали, что добавление такого матрикса после процедуры микрофрактурирования ускоряет регенерацию: спустя 12 недель новая ткань практически не отличалась от здорового хряща. Новая методика не только позволяет не только лечить повреждения, но и создавать биоматериалы с заданными свойствами, способными направленно влиять на восстановление тканей.
По мнению авторов, технология может стать основой для новых методов терапии, позволяющих обойтись без трансплантаций, снизить риск осложнений и даже заменить протезирование в ряде случаев. Однако перед внедрением технологии в клиническую практику необходимо провести исследования с участием людей.
Ранее был найден главный белок, защищающий от переломов костей.