Дистанционно управляемые магнитные наночастицы стимулируют стволовые клетки для регенерации кости

Исследователи, изучающие вопросы регенерации (восстановления) костной ткани, считают, что они достигли значительного прорыва в лечении заболеваний и травм костей. Открытие ученых сможет произвести революцию в терапии остеопороза, травматических повреждений и дефектов костей.

Специалисты из Кильского университета и Университета Ноттингема обнаружили, что магнитные наночастицы могут стимулировать стволовые клетки, которые, в свою очередь, будут восстанавливать костную ткань. Ученые в рамках своего эксперимента смогли доставить клетки в поврежденную область и дистанционно управлять наночастицами с целью генерирования и поддержания процесса регенерации путем поэтапного высвобождения белка-стимулятора роста.

Современные методы ремонта поврежденных костей основаны на вживлении костного трансплантата, взятого их других участков тела пациента. К сожалению, эта процедура болезненна и связана с повреждением тканей организма. К тому же, не всегда возможно взять для трансплантации необходимый участок кости, поскольку подлежащий замещению дефект может быть слишком большим, либо же у пациента может не быть здоровой костной ткани для трансплантации.

Таким образом, стимулирование роста новой кости путем инъекций стволовых клеток предоставляет большой интерес для исследователей. В этом вопросе был достигнут значительный прогресс, однако главным препятствием остается поиск средства, которое бы стимулировало дифференцировку стволовых клеток, чтобы те превратились в костную ткань хорошего качества. При этом данных клеток должно быть достаточно, чтобы обеспечить пациентам эффективную терапию.

Один из авторов исследования Д. Хенстока заметил, что инъекционные методы лечения в регенеративной медицине имеют большой потенциал, поскольку являются минимально инвазивным методом введения в организм терапевтических стволовых клеток, а также транспортных элементов, доставляющих лекарства и  биоматериалы к поврежденным участкам.

В настоящем исследовании специфически ориентированные белки были покрыты магнитными наночастицами, затем их контролировали дистанционно посредством внешнего магнитного поля, что имитировало физические упражнения. Авторы хотели узнать, как это может повлиять на введенные стволовые клетки и их способность восстанавливать функциональность кости.

Для своего исследования ученые выбрали две модели: гидрогель коллагена, полученный путем тканевой инженерии, и животные клетки (эмбриональные клетки бедра курицы). В обоих случаях было показано, что наночастицы стимулировали стволовые клетки, что приводило к формированию плотной костной ткани и не вызывало каких-либо механических повреждений в структуре кости либо окружающих тканях.

Данная работа показывает, что предоставление соответствующих механических сигналов в сочетании с контролируемым высвобождением факторов роста в результате инъекционной клеточной терапии, может оказать значительное влияние на ускорение темпов роста костной ткани. Также этот метод перспективен для дальнейшего использования в трансплантационной медицине, отмечают авторы исследования.

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

Также стоит почитать: