Медицинские исследователи из Кильского и Ноттингемского университетов обнаружили, что магнитные наночастицы, покрытые нацеленными белками, могут стимулировать стволовые клетки к регенерации костей. Исследователи также смогли доставить клетки непосредственно в поврежденную область, дистанционно управляя наночастицами для создания механических сил и поддержания процесса регенерации за счет поэтапного высвобождения стимулятора роста белка.
Текущий метод восстановления кости, которая не может заживать сама по себе, — это трансплантат, взятый у пациента.
К сожалению, это может быть болезненная, инвазивная процедура, и когда область, которая требует ремонта, слишком велика или у пациента есть заболевание скелета, например, иногда может отсутствовать здоровая кость для трансплантации.
По этой причине стимулирование роста новой кости с помощью инъекционных стволовых клеток представляет большой интерес для исследователей-медиков. Был достигнут значительный прогресс, но остается серьезное препятствие — найти подходящие средства для стимуляции дифференцировки стволовых клеток, чтобы они стали качественной костной тканью, необходимой в количестве, достаточном для эффективного лечения пациентов.
Джеймс Хенсток, доктор философии, руководил исследованием, финансируемым Исследовательским советом по биотехнологии и биологическим наукам (BBSRC), вместе с профессором Алисией Эль Хадж и коллегами из Научно-исследовательского института науки и технологий в медицине Кильского университета, а также Кевином Шакешевым, доктором философии из университета.
Фармацевтической школы Ноттингема.
Джеймс Хенсток сказал: «Инъекционные методы лечения для регенеративной медицины демонстрируют большой потенциал в качестве минимально инвазивного пути для эффективного введения терапевтических стволовых клеток, средств доставки лекарств и биоматериалов в участки ран."
«В нашем исследовании мы покрывали магнитные наночастицы специфическими белками-мишенями, а затем управляли ими дистанционно с помощью внешнего магнитного поля для имитации физических упражнений. Мы хотели узнать, как это может повлиять на введенные стволовые клетки и их способность восстанавливать функциональную костную ткань."
Команда исследователей провела свой тест на двух моделях: бедренные кости плода курицы и тканевые гидрогели коллагена. В обоих случаях результаты показали увеличение образования и плотности костной ткани без какого-либо механического воздействия на конструкцию или окружающую ткань.
«Эта работа демонстрирует, что предоставление соответствующих механических сигналов в сочетании с контролируемым высвобождением факторов роста для этих инъекционных клеточных терапий может иметь значительное влияние на улучшение роста костей.
Это также может потенциально улучшить подходы к тканевой инженерии для трансляционной медицины ", — сказал д-р Хенсток.