Инъекции для регенерации позвоночных дисков

inekcii-dlya-regeneracii-pozvonochnyx-diskovУченые разработали новый метод прекращения или обращения вспять дегенеративных изменений в позвоночнике с использованием клеточной терапии. Результаты исследования были опубликованы в журнале Biomaterials.

Исследователи из Инжинерной школы Дьюка Пратта при Университете Дьюка в Дареме, Северная Каролина, разработали новые биоматериалы, способные вызывать регенерацию клеток студенистого ядра (nucleus pulposus), практически полностью устраняя боль, вызванную остеохондрозом.

Студенистое ядро (пульпозное ядро) — это “желеобразный амортизатор” позвоночного диска. По словам исследователей, его ткани распределяют давление и обеспечивают подвижность позвоночника. Остеохондроз является состоянием, вызванным разрушением межпозвоночных дисков. В большинстве случаев это происходит по мере старения организма, диски изнашиваются, становятся тонкими и теряют способность амортизировать. Это может привести к дальнейшим осложнениям, таким как артрит.

Совершенствование предыдущих методов

Предыдущие исследования данной лаборатории доказали, что повторная имплантация клеток пульпозного ядра может задержать дегенеративные разрушения диска.

Однако, Обри Франциско с кафедры биомедицинской инженерии в Герцоге сказал, что, хотя многие компании и предлагают стратегии доставки клеток в попытке остановить разрушения дисков, эти методы неэффективны и клеточный материал “мигрирует из места инъекции”.

Лори Сеттон с кафедры биомедицинской инженерии и отделения ортопедической хирургии Герцока, говорит:

“Нашей главной целью было создание материала, который будет жидким на старте и застынет в гель после введения в диск. Препарат должен оставаться именно в том месте, где он введен. Второй целью было создание материала, обеспечивающего полноценную замену пульпозного ядра.”

Как работают новые биоматериалы

Далее следует объяснение того, как работают биоматериалы, сохраняя клетки в месте инъекции и запуская процесс выработки ламинина, белка, содержащегося в нативной ткани пульпозного ядра.

Сеттон объясняет, что ламинин обычно присутствует в норме в еще не разрушенных дисках. Протеин позволяет введенному биоматериалу укрепиться и остаться в нужном месте.

Сеттон добавляет, что ламинин позволяет клеткам выживать в течении более длительного периода, также он участвует в производстве “соответствующего внеклеточого матрикса”, что помогает остановить дегенеративные изменения в диске.

Учитывая все это, ученые разработали “гель mix” для восстановления клеток пульпозного ядра межпозвонковых дисков.

Гель состоит из трех компонентов: химически модифицированного протеина ламинина-111 и двух полиэтиленгликолевых (ПЭГ) гидрогелей, которые удерживают модифицированный ламинин. После инъекции гель удерживает нужные клетки на месте.

На данный момент исследования проводили на хвостах крыс, но пациентам планируют делать идентичные инъекции. Иглу удерживают на месте в течении одной минуты, пока не будет введен весь гель в нужную область.

Положительные результаты предварительных исследований

Результаты показали, что гель начинает отвердевать в течении 5 минут и к 20 минуте он принимает окончательную форму. Используя биомаркеры для контроля за ходом процедуры, исследователи установили, что после 14 дней после инъекции большинство клеток-носителей биоматериала осталась на месте. Для сравнения, вещества, доставляемые в виде суспензий, оставались на месте не более 4 дней.

В заключение Сеттон сказал: “Концепция исследования в том, что данный препарат будет оказывать поддержку в регенерации тканей или, как минимум, останавливать разрушительные процессы. Дополнительные клинические исследования помогут дать оценку качеству восстановления и гидратации диска после инъекции, после чего будет определен реальный потенциал препарата”.