Работа совместной группы исследователей Северо-Западного университета и Чикагского университета имела оглушительный успех, продемонстрировав, что мощная комбинация технологий способна регенерировать кость черепа с поддержанием кровеносных сосудов в нужной дискретной области без образования рубцовой ткани — и быстрее, чем с предыдущими методами.«Результаты очень впечатляющие», — сказал Гильермо Амир, профессор биомедицинской инженерии в Северо-западной инженерной школе Маккормика и профессор хирургии в медицинской школе Файнберга.При поддержке Китайского совета по стипендиям, Национального института стоматологических и черепно-лицевых исследований, Чикагского общественного фонда и Национального центра развития трансляционных наук исследование было опубликовано на прошлой неделе в журнале PLOS One. Автором корреспондента статьи является Рассел Рид, доцент хирургии Медицинского центра Чикагского университета.
Рейд, его давний соратник доктор Тонг-Чуан Хе и коллеги из Гайд-парка принесли хирургические и биологические знания и навыки. Первым автором статьи была Зари П. Думанян из хирургического отделения медицинского центра.«Этот проект был настоящим совместным усилием команды, в которой наша лаборатория регенеративной инженерии предоставила опыт в области биоматериалов», — сказал Амир.
Травмы или дефекты черепа или лицевых костей очень сложно лечить, часто от хирурга требуется пересаживать кость из таза, ребер или другого места пациента, что само по себе является болезненной процедурой. Трудности возрастают, если площадь травмы велика, или если трансплантат должен соответствовать углу челюсти или изгибу черепа.
Но если с этим новым подходом все пойдет хорошо, болезненная костная пластика может стать ненужной.В ходе эксперимента исследователи собрали клетки черепа у мышей и сконструировали их для производства мощного белка, способствующего росту костей. Затем они использовали гидрогель Амир, который действовал как временный каркас, чтобы доставить и удержать эти клетки в пораженную область.
По словам Амира, комбинация всех трех технологий оказалась настолько успешной.Использование клеток свода черепа или черепа от субъекта означало, что организм не отвергает эти клетки.
?Было показано, что белок BMP9 способствует более быстрому росту костных клеток, чем другие типы BMP. Важно отметить, что BMP9 также улучшает создание кровеносных сосудов в этой области. Возможность безопасно доставлять клетки черепа, которые способны быстро отрастать кость в пораженном участке, in vivo, в отличие от использования их для выращивания кости в лаборатории, что потребует очень много времени, обещает терапию, которая может быть более "хирургической". дружелюбный, если хотите, и не слишком сложный для пациентов ", — сказал Амир.Строительные леса, разработанные в лаборатории Ameer, представляют собой материал на основе лимонной кислоты под названием PPCN-g.
Они представляют собой жидкость, которая при нагревании до температуры тела становится гелеобразным эластичным материалом. «При нанесении жидкость, которая содержит клетки, способные продуцировать кость, будет соответствовать форме костного дефекта, чтобы идеально подходить», — сказал Амир. «Затем он остается на месте в виде геля, локализуя клетки на участке на время восстановления». По мере роста кости PPCN-g реабсорбируется организмом.«Мы обнаружили, что эти клетки образуют кость естественного вида в присутствии PPCN-g», — сказал Амир. «Новая кость в этом месте очень похожа на нормальную кость».Фактически, трехкомпонентный метод оказался успешным по нескольким направлениям: регенерированная кость была более высокого качества, рост кости ограничивался областью, определенной каркасом, область заживала намного быстрее, а новая и старая кость были восстановлены. сплошной без рубцовой ткани.
Потенциал, если процедура может быть адаптирован для лечения людей, получивших травмы в результате автомобильных аварий или агрессивного рака, повлиявшего на череп или лицо, будет огромным и предоставит хирургам столь востребованный вариант.«Процедура реконструкции намного проще, когда вы можете собрать несколько клеток, заставить их производить белок BMP9, смешать их с раствором PPCN-g и применить его к месту костного дефекта, чтобы запустить новый процесс роста кости, где ты хочешь это." — сказал Амир.
Амир предупредил, что до использования этой технологии на людях еще несколько лет, но добавил: «Мы продемонстрировали доказательство концепции, согласно которой мы можем лечить большие дефекты черепа, которые обычно не заживают сами по себе, используя белок, клетки и новый материал. которые объединяются совершенно по-новому. Наша команда очень воодушевлена этими открытиями и будущим реконструктивной хирургии ».