Наносферы стимулируют самовосстановление костной ткани

Ученые из Университета Мичигана (University of Michigan, США) разработали полимерные сферы, транспортирующие микроРНК к месту повреждения в костной ткани для стимулирования клеток к восстановлению. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.

Миллионы пациентов во всем мире страдают от потери костной ткани и функциональных проблем, ассоциированных с этой патологией. До сих пор с учетом современного уровня развития технологий очень трудно вырастить костную ткань высокого качества для конкретных областей применения в медицине.

По словам Питера Ма (Peter Ma), профессора стоматологии, главного исследователя проекта, молекулы микроРНК, транспортируемые в клетки с помощью полимерных сфер, повышают активность существующих в области повреждения клеток путем передачи им «инструкций» для восстановления и включения механизмов создания новой костной ткани.

Использование для восстановления повреждений уже существующих клеток уменьшает необходимость введения чужеродных клеток, которые могут привести к отторжению или развитию опухолей. По словам Ма, который также работает в Колледже Инженерии (College of Engineering University of Michigan, США), молекулы микроРНК высвобождаются постепенно, что позволяет терапевтическому эффекту длиться до месяца или даже дольше.

Новая технология потенциально могла бы помочь вырастить костную ткань у людей перед установкой им зубных имплантатов и у пациентов, которые перенесли операцию на костях или операцию по восстановлению суставов, а также пациентам с кариесом.

«Новая технология, которую мы разрабатываем, открывает двери для применения новых методов лечения с использованием ДНК и РНК в регенеративной медицине и повышает возможность лечения других сложных заболеваний человека», – говорит Ма.

По словам ученого, обычно молекуле микроРНК очень трудно проникнуть через клеточную стенку. Полимерная сфера, разработанная в лаборатории Ма, легко проникает в клетку и доставляет в нее микроРНК.

Восстановление костной ткани является особенно сложной задачей у пациентов с заболеваниями, которые сопровождаются нарушением регенерации тканей. По словам Ма, в его лаборатории научились восстанавливать костные повреждения у мышей с остеопорозом.

Следующим шагом ученых станет исследование технологии на крупных животных и оценка возможности ее использования у человека.

По материалам University of Michigan

Оригинальная статья:
Xiaojin Zhang, Yan Li, Y. Eugene Chen, Jihua Chen, Peter X. Ma. Cell-free 3D scaffold with two-stage delivery of miRNA-26a to regenerate critical-sized bone defects. Nature Communications, 2016; 7: 10376 DOI: 10.1038/ncomms10376