Розумний гідрогель для відновлення хряща

Відео: брифінг Відповіді на питання щодо застосування Розумних Гелей

Травми коліна - це прокляття всіх спортивних людей, від зірок великого спорту до любителів у вихідні поганяти м`яч.

Сучасні хірургічні опції відновлення пошкодженого хряща дорогі, не завжди ефективні і пов`язані з багатьма ускладненнями.

Навіть після операції дегенерація хряща може прогресувати, і процес закінчиться сумно.

Співробітники Університету Айови (США) повідомляють, що в даний час вони працюють над принципово новою технологією, яка дозволить недорого, ефективно і безпечно відновлювати пошкоджену хрящову тканину і зупиняти артроз.

«Ми створили ін`єкційний біоактивні гідрогель, який може загоювати пошкоджений хрящ, регенерувати і зміцнювати хрящову тканину. Ми сподіваємося, що ця технологія буде зупиняти розвиток артрозу і усувати необхідність в протезуванні суглоба », - каже Ін Ю (Yin Yu), випускник медичного факультету UI, помічник професора Джеймса Мартіна (James Martin), який і вигадав розумний гідрогель.

Результати роботи американських вчених були опубліковані в травневому випуску журналу Arthritis and Rheumatology.

Команда професора Мартіна недавно виявила клітини-попередники, які знаходяться всередині нормальної хрящової тканини і відповідають за її постійне оновлення. Це було несподіваним відкриттям, тому що довгий час вчені вважали, що таких клітин в хрящі не існує.

Також вчені ідентифікували сигнальні молекули, які залучають ці клітини-попередники - хондрогенние прогеніторні клітини (chondrogenic progenitor cells, CPC). Під впливом сигнальних молекул клітини починають мігрувати з здорової тканини в уражену область, заміщаючи загиблу хрящову тканину. Одна з цих молекул (стромальних клітинний фактор 1, SDF1) буквально направляє клітини-попередники на ціль.

В експериментах з пошкодженої хрящової тканиною доктор Ю вводив гідрогель з SDF1 в хрящ, після чого вчені спостерігали за його відновленням. Вони виявили, що незабаром після ін`єкції клітини масово мігрували в напрямку хімічного сигналу SDF1, що призводило до швидкого загоєнню хряща.

«Це дає просто чудові результати. Нова хрящова тканина швидко виростає на місці пошкодженої. В отриманій тканини нормальна концентрація протеогліканів, правильна структура - це абсолютно здоровий хрящ », - стверджує доктор Ю.

Вчені відзначають, що отримана в експериментах in vitro нова хрящова тканина механічно не була такою міцною, як звичайна тканина у людини. Але Ю і Мартін впевнені, що механічні навантаження (наприклад, помірна ходьба) повинні поліпшити її властивості.

«Сьогодні насправді не існує ніяких методів лікування артрозу, якщо не брати до уваги протезування суглоба. Але така операція не підходить молодим людям, тому що штучні суглоби зношуються, і їх доводиться неодноразово замінювати. Наш підхід спрямований на стимуляцію природних сил хрящової тканини, її внутрішнього потенціалу. Ми просто повинні правильно ними управляти », - пишуть дослідники.

Щоб перетворити сьогоднішнє відкриття в терапію майбутнього, вчені повинні створити такий гель, який буде поступово в необхідних дозах вивільняти SDF1 і ростової фактор. Для вирішення цього завдання Мартін і Ю залучили до роботи професора фармації доктора Аліасгера Салема (Aliasger Salem), експерта по «розумним» лікарських форм.

Доктор Салем має величезний досвід розробки інноваційних лікарських форм, в тому числі для генної терапії. В даний час він тестує два види наночастинок, одна з яких несе генетичні інструкції ростового фактора, а друга навантажена готовим ростовим фактором.

Про перетворення цієї розробки в новий лікарський препарат і виведення його на ринок вчені думали з самого початку проекту. Вони підбирали матеріали і технології, щоб новинка вийшла практичною і недорогий. Бізнес-план розробляли співробітники UI Venture School.

«Ми розуміємо, що перенести таку технологію з лабораторії в клініку буде непросто. Тому ми намагалися використовувати вже відомі допоміжні речовини, які схвалені FDA. Це має суттєво прискорити процес. Ми сподіваємося почати випробування на тваринах в 2015 році, а клінічні випробування на пацієнтах, якщо все піде добре, вже через 5 років », - пише Ю.