Биоинженеры из Коннектикута смогли восстановить хрящ коленного сустава, разрушенный артрозом
Фото
Getty Images

Еще недавно артроз колена можно было вылечить только пересадкой сустава и никак иначе. Другие средства давали только временный поддерживающий эффект, а хрящ продолжал разрушаться, разве что, с меньше скоростью. Но биоинженеры компании UConn из Коннектикута (США) смогли сделать невозможное, они разработали методику, которая позволяет естественным способом восстанавливать истертый хрящ.

- Артроз довольно распространенное заболевание, которое появляется из-за повреждения суставов, — объяснили авторы исследования. — Подушечки хряща должны смягчать воздействие на суставы, но по мере истирания и уменьшения хряща, кость начинает ударяться о кость при движении. Ходьба становится ужасно болезненной.

Вместо распространенной практики по замене сустава или хряща, когда к поврежденной ткани подсаживали здоровую, взятую из другого места или донорскую ткань, можно вырастить собственную.

- Для пересадки возникали сложности с донорским материалом, так как собственный здоровый был в ограниченном количестве, а донорский могла не принять иммунная система, поэтому мы пришли к выводу, что наилучшее возможное лечение — это восстановление хряща, — объяснил один из авторов проекта биоинженер UConn Тхань Нгуен. — К тому же восстановленный хрящ не ведет себя как родной, он ломается при нагрузке на сустав.

Конечно, подсаженный сустав пытались усовершенствовать, усилить факторы роста с помощью химических элементов, встраивать каркас, однако заметных результатов это не дало.

Лаборатория UConn же смогла разработать метод регенерации хряща. Биоинженеры обнаружили, что электрические сигналы стимулируют ткань к росту. На основе этих наблюдений ученые разработали тканевый каркас из нановолокон поли-L молочной кислоты — биоразлагаемого полимера, который используется для зашивания ран.

- Этот материал обладает свойством, которое называется пьезоэлектричество, — объяснили принцип действия открытия в журнале Sciene Daily. — Когда это нановолокно сжимается, вырабатывается электрический ток. Если человек со встроенным каркасом будет ходить, то есть регулярно двигать суставом, то поли-L молочная кислота будет вырабатывать устойчивое электрическое поле. Оно-то и будет заставлять клетки хряща воспроизводить самих себя.

- Не будут задействованы какие-либо внешние факторы роста или стволовые клетки, которые несут потенциальную токсичность, более того, растущий естественным способом хрящ будет механически прочным, — уточнил Тхань Нгуен.

Каркас уже испытали на колене кролика. Ему разрешили активно двигаться, «тренироваться» на беговой дорожке, после того, как пересадили каркас. И через некоторое время хрящ полностью восстановился.

Ученые признают, что результат ошеломительный, но необходимо проверить каркас на более крупном животном, с весом и ростом, приближенным к человеку, а также провести эксперименты на пожилых животных, так как артроз — это заболевание, характерное для людей старшего возраста.

- Регенерация у молодых животных выше, чем у пожилых, если каркас позволит восстановить хрящ и у старших представителей, значит наше открытие — реальный биоинженерный прорыв, — признался Нгуен.