Получен хрящ из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток

Укрепление хрящей с помощью стволовых клеток

Ученым из Duke Medicine удалось спроектировать хрящ из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), которые были выращены и отсортированы для использования в поврежденных участках суставов пациентов с остеоартрозом и травмами.

Результаты этого исследования представлены в Трудах Национальной академии наук. Ученые считают, что ИПСК могут быть эффективны в лечении пациентов с травмами и дефектами хрящевой ткани.

Один из авторов Фаршид Гуилак сообщил, что данный метод создания ИПСК – достижение, удостоенное Нобелевской премии в области медицины, ее получил Shimya Yamanaka из Киотского университета.

Ученый брал взрослые стволовые клетки и преобразовывал их таким образом, что они приобретали свойства эмбриональных стволовых клеток.

Ранее возникали проблемы с использование взрослых стволовых клеток, т.к. они не могли делать того, на что способны их эмбриональные «собратья». В то же время применение эмбриональных стволовых клеток вызывает много этических вопросов.

Исследование проводилось на живых моделях (мышах) и показало, что имеется возможность создавать неограниченное количество стволовых клеток, которые затем могут превращаться в любой тип ткани, к примеру, в хрящ, который сам по себе не обладает способностью к регенерации.

Обычный суставной хрящ выполняет функции амортизатора в суставах, позволяет нам ходить, подниматься и спускаться по лестнице, бегать, вести активный образ жизни и не испытывать при этом болей в конечностях.

Но возрастной износ суставов или травма могут снизить функциональность хрящевой ткани и привести к прогрессированию остеоартрита.

А все потому, что суставной хрящ имеет слабый потенциал для самовосстановления, в результате двигательные нарушения, возникшие на фоне остеоартрита или травмы, могут потребовать замены сустава.

В своем исследовании ученые из Duke Medicine под руководством Брайана О. Дейкмана направленно применяли современные технологии, а именно работали с взрослыми стволовыми клетками (ИПСК), полученными из костного мозга либо жировой ткани.

Ученые считают, что именно ИПСК является перспективной альтернативой другим методам тканевой инженерии.

Применение стволовых клеток

Исследователи стремились преодолеть одну из проблем, а именно добиться того, чтобы из стволовых клеток была получена одинаково дифференцированная популяция хрящевых клеток, способных синтезировать коллаген, при этом требовалось удалить другие типы клеток.

С этой целью ученые индицировали (т.е. запускали) дифференциацию ИПСК, полученных из взрослых фибробластов мышей, путем обработки клеточных культур ростовой средой.

Поскольку нужные клетки были способны выделять зеленый флуоресцентный белок, то их было нетрудно распознать и отделить от нежелательных клеток.

Полученные таким способом хондроциты могли активно вырабатывать компоненты хряща, в том числе коллаген, а кроме того, демонстрировали жесткость, аналогичную натуральной хрящевой ткани.

Все это значило, что клетки смогут отлично справиться с задачей замещения дефектов в хрящевой ткани уже in vivo (т.е. в организме).

Таким образом, примененный учеными многоступенчатый подход по получению хондроцитов заключался в проведении начальной дифференциации стволовых клеток, а далее в распознавании и отборе нужных клеток, что дало возможность получить наиболее качественный замещающий материал.

Следующий этап исследования планируется посвятить тестированию этой методики создания хряща уже на человеческих ИПСК.

Несомненным преимуществом нового метода является то, что хрящ можно получать непрерывно in vitro (вне организма). Помимо клеточной терапии методика ИПСК делает возможным устройство клеточных и тканевых моделей конкретного пациента, затем их можно использовать для изучения того, как действуют препараты для лечения остеоартрита.

Ведь важно найти способ лечения, останавливающий потерю хряща, а не только возмещающий утраченный хрящ.

Ссылки по теме:

• Правильное питание для хрящевой ткани и суставов
• Гидрогель, как заменитель хрящевой ткани
• Восстановление хрящевой ткани

Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru

Также стоит почитать: