Ученые Сеченовского Университета нашли способ формировать из собственных клеток пациента хрящевую ткань, по свойствам приближенную к естественному суставному хрящу. Новый подход позволит улучшить существующие клеточные технологии, которые применяются при борьбе с артрозом и другими повреждениями сустава. Исследование было опубликовано в журнале Stem Cells.

Один из способов замедлить разрушение хряща при артрозе – аутологичная трансплантация хондроцитов, пересадка пациенту его собственных клеток хрящевой ткани. При этой процедуре врач берет у пациента небольшой фрагмент здорового хряща и использует его, чтобы вырастить популяцию новых хондроцитов. Из них формируются объемные структуры – хондросферы, с помощью которых врач закрывает дефект в пораженном суставе. Постепенно хондросферы образуют полноценную хрящевую ткань. Процедура позволяет отдалить замену сустава на 5–7 лет.

Хрящи суставов относятся к гиалиновым – плотным и упругим. Они обеспечивают амортизацию при движении и снижение трения. Однако при аутологичной трансплантации, как и при травмах суставов, образуется в основном фиброзный хрящ, не подходящий для необходимых функций по механическим характеристикам – он быстрее стирается при нагрузке. Группа исследователей под руководством заведующего лабораторией регенерации скелетных тканей Сеченовского Университета профессора Андрея Чагина нашла способ получить клетки хрящевой ткани, по своим свойствам максимально приближенные к гиалиновому хрящу.

Активация того или иного процесса внутри клетки происходит после передачи информации по сигнальным путям – особой последовательности молекул. В ходе экспериментов ученые обнаружили, что ингибирование во время выращивания хондроцитов одного из сигнальных путей – notch – с помощью соединения DAPT позволяет получить хрящевую ткань, более близкую по строению к гиалиновому хрящу.

«Процесс выращивания клеток хрящевой ткани многоступенчатый: сначала нужно увеличить их количество, затем тем или иным образом сформировать объемную структуру, которая затем превратится в хрящ под воздействием факторов роста. Мы делали хондросферы – такие шарики из клеток. Мы выяснили, что если на этапе выращивания клеток использовать соединение DAPT, ингибирующее сигнальный путь notch, то можно получить хондросферы, по характеристикам близкие к обычному суставному хрящу человека», – рассказала старший научный сотрудник Института регенеративной медицины, кандидат биологических наук Анастасия Куренкова.

После экспериментов на клетках мышей ученые повторили исследование на человеческих хондроцитах от пациентов, перенесших замену сустава. Положительные результаты удалось получить даже с хондроцитами, взятыми у пациентов старше 65 лет.

Применение ингибитора легко внедрить в уже существующую методику. Ученые рассчитывают, что в перспективе такое улучшение технологии пересадки хрящевой ткани позволит отсрочить замену сустава или полностью избежать ее.

Источник: www.sechenov.ru