«Живой» хрящ выращен на лабораторном чипе

01.05.201410900

Исследователи создали первый образец живого человеческого хряща, выращенного на лабораторном чипе. Ученые намерены использовать инновационный подход трехмерной печати для создания замещающего хряща для пациентов, страдающих остеоартритом, или солдат, получивших боевые ранения.

«Остеоартрит серьезно влияет на качество жизни. Существует острая необходимость понимания происхождения заболевания и разработки эффективного лечения, - говорит руководитель исследования Роки Туан (Rocky Tuan), директор Центра Клеточной и Молекулярной Инженерии Медицинской Школы при Университете Питтсбурга (Center for Cellular and Molecular Engineering at the University of Pittsburgh School of Medicine, США), член Американской Ассоциации Анатомов (American Association of Anatomists), - Мы надеемся, что разработанные методы действительно изменят как ход исследования заболевания, так и, в конечном итоге, способы лечения людей, страдающих дегенерацией хряща или имеющих повреждения суставов».

Остеоартрит характеризуется постепенным разрушением хряща – гибкой ткани, обеспечивающей прослойку в месте сочленения костей в сустав. Остеоартрит вызывает сильную боль и потерю подвижности в суставах коленей и пальцев и является одной из основных причин физической нетрудоспособности человека.

Несмотря на то, что некоторые препараты помогают уменьшить симптомы заболевания, полное излечение невозможно. Многим пациентам, страдающим артритом, в конечном итоге необходимо замещение хряща.

По мнению Туана, искусственный хрящ, созданный с использованием собственных стволовых клеток пациента, мог бы открыть огромные возможности.

«В идеале мы бы хотели получить возможность регенерации ткани, чтобы пациенты могли избежать замещения хряща – достаточно радикальной процедуры, через которую некоторые пациенты вынуждены проходить несколько раз», - говорит Туан.

Как полагает исследователь, помимо предложенного облегчения боли у пациентов, страдающих остеоартритом, замещение хряща могло бы в корне изменить ситуацию для людей с инвалидизирующими поражениями суставов, в числе которых и солдаты, получившие ранения.

Для создания искусственного хряща необходимы три составляющие: стволовые клетки, биологические факторы, заставляющие клетки дифференцироваться в хрящ, и остов, придающий ткани форму. Трехмерная печать позволяет сочетать все три составляющие, формируя тонкие слои из стволовых клеток, находящихся в растворе, который придает ткани форму и обеспечивает клетки факторами роста.

Конечная цель – разработать инструмент, который врачи смогут ввести через катетер для создания хряща в том месте организма пациента, где он необходим. Несмотря на то, что другие исследователи уже экспериментировали с трехмерной печатью хряща, метод Туана является значительными шагом вперед, поскольку использует видимый свет, в то время как остальным необходимо ультрафиолетовое излучение, способное повредить клетки.

Другим важным шагом является то, что Туан успешно использовал метод трехмерной печати для создания на тканевом чипе реплики соединения хряща и кости. Вмещая 96 блоков живой ткани размером 4 мм в длину и 8 мм в глубину, чип мог бы служить экспериментальной установкой для исследователей, изучающих развитие остеоартрита и разрабатывающих новые препараты.

«Я думаю, что после дополнительного тестирования мы сможем использовать нашу платформу для симуляции остеоартрита, что было бы особенно полезно, поскольку исследователям до сих пор очень мало известно о том, как развивается заболевание», - рассказывает Туан.

Следующим шагом группы является работа над сочетанием метода трехмерной печати с техникой прядения нанофибрилл, разработанной ранее. Исследователи надеются, что комбинация двух методов приведет к получению более крепкого остова и позволит исследователям создавать искусственных хрящ, еще более сходный с натуральным.

Исследователи создали первый образец живого человеческого хряща, выращенного на лабораторном чипе. фото: © Tyler Olson / Fotolia

По материалам Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB)


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей