Любой,
даже относительно лёгкий перелом, как правило, заканчивается
несколькими неделями в гипсе. А более тяжёлые повреждения костей могут
на всю жизнь сделать человека инвалидом. Но теперь учёные научились
быстро и эффективно восстанавливать костную ткань с помощью ультразвука,
стволовых клеток и методов генной инженерии.
По оценкам медиков, ежегодно в мире
свыше двух миллионов человек получают переломы костей, связанные с
автомобильными авариями, падениями и другими несчастными случаями. Часто
образовавшийся зазор столь велик, что для лечения требуется пересадка
донорской ткани или установка металлического имплантата.
Но здоровые донорские кости доступны
далеко не всегда, поэтому хирургам приходится брать ткань для операции у
самого пациента, удаляя часть костей таза. Понятно, что такие
вмешательства крайне болезненны и требуют длительной реабилитации. Кроме того трансплантированные фрагменты могут расти неправильно, что сводит на нет всю операцию.
В ходе экспериментов на животных команда
из Медицинского центра Сидарс-Синай в Лос-Анжелесе нашла способ быстро
выращивать новую ткань на месте перелома. Сначала учёные помещали в
зазор между краями сломанной кости губку из волокон коллагена – белка,
который играет роль строительных лесов в костях, хрящах, коже и
кровеносных сосудах.
В течение двух недель эта сеть
вытягивала из кости стволовые клетки, которые запутывались среди нитей.
Чтобы заставить клетки сформировать новую костную ткань, исследователи с
помощью инъекции вводили особый ген, который направлял превращение
клеток в нужное русло, а затем использовали ультразвук и микропузырьки,
которые помогали генетическому материалу проникнуть в ядра клеток.
Через восемь недель сложные переломы
конечностей, которые получили лабораторные животные, полностью зажили.
Анализ показал, что выросшая ткань ничем не уступает в прочности
собственным костям и используемым в медицине трансплантатам.
"Это первое исследование, которое
показывает, что ультразвук может быть использован для доставки генов в
собственные стволовые клетки животного и что таким образом можно
эффективно лечить незаживающие переломы костей, — говорит один из
соавторов исследования Гади Пеллед (Gadi Pelled). – Наш подход предлагает решение для одной из главных проблем ортопедии и имеет потенциал для клинического применения".
Специалисты единогласно сходятся во
мнении, что новый метод имеет большие перспективы. Но вместе с этим они
считают, что до начала клинических испытаний на людях требуется провести
эксперименты на старых животных. Дело в том, что испытания, результаты
которых опубликованы в журнале Science Translational Medicine, проводили на свиньях не
старше одного года, у которых регенерация тканей проходит гораздо
быстрее, чем у возрастных животных.
