Лечение перелома стволовыми клетками
Русский Медицинский Сервер / Лечение стволовыми клетками / Лечение сложных переломов стволовыми клетками
Стволовые клетки синтезируют один из белковых факторов роста и именно эта их способность и положена в основу разработок методик, призванных ускорить процессы заживления при сложных переломах костей.
Причём благодаря клеточным технологиям помехой для быстрого и успешного восстановления опорно-двигательного аппарата после всевозможных травм не должен стать даже отягощённый фон в виде тяжёлых заболеваний костей.
Американскими специалистами был предложен оригинальный способ модификации стволовых клеток, которые дифференцируются в мезенхимальном направлении. В отличие от аналогичных клеток гемопоэтического ряда, превращающихся впоследствии в форменные элементы крови, эти стволовые клетки, дают рост костной ткани. В ходе опытов группа исследователей из Университета Северной Каролины под руководством профессора педиатрии Анны Спаньоли (Anna Spagnoli) вводили генетически модифицированным лабораторным мышам с нарушенным остеогенезом и, следовательно, с трудно срастающимися переломами большеберцовой кости мезенхимальные стволовые клетки. Последние получали из костного мозга здоровых особей того же вида и перед пересадкой предварительно вносили в трансплантат определённый ген, обеспечивающий стабильную выработку белкового инсулиноподобного фактора роста-I (IGF-I). Толчком именно к такому подходу послужила установка факта дефицита данного гормона у детей с трудно срастающимися переломами.
В плане оценки эффективности предложенного способа лечения проводилась компьютерная томография. С её помощью учёные наглядно продемонстрировали, что восстановление целостности костей после полученных переломов существенно лучше происходит у мышей, прошедших курс терапии модифицированными стволовыми клетками, чем у животных, которым были введены обычные, не видоизменённые стволовые клетки, а также у особей, взятых в контрольную группу и не получавших лечения.
Таким образом, было установлено, что стволовые клетки, обладающие способностью продуцировать гормон IGF-I, в организме мышей давали начало росту клеток костной ткани, потенцируя восстановление кости после её перелома. К тому же, исследователи отметили, что новообразованные ткани животных, получавших терапию генномодифицированными стволовыми клетками, увеличивали прочность костей в 3-4 раза по сравнению с мышами, не прошедшими такого лечения.
По сути, это первый научно подтверждённый факт эффективности клеточной терапии в восстановлении костей после полученных переломов, являющийся большим достижением на пути устранения этой серьёзной проблемы у людей. Сама по себе методика имеет много общего с подходом, применяющемся при трансплантации стволовых клеток красного костного мозга, когда используются элементы гемопоэтического ряда, продуцирующие факторы роста, необходимые для восстановления пострадавшей популяции клеток крови. Клинические испытания новой методики, обещающей в значительной мере помочь работе травматологов и ортопедов, планируется начать ближайшие несколько лет. Благодаря ей исследователи рассчитывают обеспечить быстрое и надёжное сращение трещин и переломов у людей.
+7 (925) 50 254 50 –
Лечение стволовыми клетками в России и за рубежом
ЗАПРОС в КЛИНИКУ
Источник
Лечением стволовыми клетками уже никого не удивить. И травматология не стала исключением, объединив достижения биомедицинской инженерии и хирургии. Но метод лечения костных переломов с помощью вживления стволовых клеток до определенного времени обладал существенным недостатком, с ликвидацией которого успешно справились американские ученые.
Ученые из американского исследовательского университета презентовали инновационный способ лечения костных переломов, подразумевающий использование полимерного гидрогеля. Применение полимеризованных материалов направлено на удержание стволовых клеток и воды в местах нарушения целостности костной ткани.
Вживление в костную ткань стволовых клеток в целях сращения перелома стало практиковаться сравнительно недавно, и в связи с этим специалисты отмечают ряд недостатков указанной методики. Основной недоработкой инновационного способа лечения является миграция стволовых клеток из места травматического повреждения, что способствует значительному замедлению регенеративных процессов. Новейший метод, предложенный американскими учеными, позволяет ликвидировать недостатки лечения стволовыми клетками. Он подразумевает одновременное введение стволовых клеток и гидрогеля, который позволяет удерживать недифференцированные клеточные элементы в местах повреждения, а после восстановления целостности кости рассасывается.
Ученые, работающие на кафедре биомедицинской инженерии, поясняют, что открытие нового подхода в лечении позволит открыть двери для более усложненных методик, которые предусматривают стопроцентное определение места повреждения в надкостничной ткани или наружной костной мембране.
Полимеры, которые стали объектом исследования ученых, были названы гидрогелями, так как их основная функция заключается в удержании жидкости, необходимой для сохранения жизнеспособности стволовых клеток. Склонный к имитации клеток организма, гидрогель ускоряет процессы репарации и исчезает раньше, чем организм примет его за антиген, запустив каскад защитных воспалительных реакций.
В процессе экспериментальных исследований, проводимых на лабораторных мышах, недифференцированные стволовые клетки пересаживались в поврежденную костную ткань грызунов, а жизнеспособные клетки полностью удалялись, что обеспечивало чистоту эксперимента.
Чтобы не упустить ни единой тонкости процесса, ученые прибегли к модификации стволовых клеток с помощью вживления генов, которые обеспечивали явление флуоресценции. Затем меченые клетки покрывались гидрогелем и вводились в места нарушения целостности костной ткани.
Результаты эксперимента приятно удивили исследователей. Они обратили внимание, что действие предрасполагающих факторов к миграции факторов не приводило к перемещению стволовых клеток. Окружающая клетки среда, образованная под воздействием естественного кровотока и ферментов, не оказывала существенного влияния на концентрацию стволовых клеток в местах их вживления. Проанализировав результаты эксперимента, ученые доказали, что гидрогель удерживает стволовые клетки в исходном положении и способствует их перерождению в костную ткань.
Неодинаковая скорость процессов репарации в различных участках костной ткани обуславливала необходимость взятия под контроль механизма, отвечающего за скорость разрушения полимера. Это было достигнуто неравномерным распределением в веществе групп атомов, подвергающихся биологическому разложению.
Источник
Российские ученые разработали уникальный метод сращения костной ткани. Для этого используется препарат на основе стволовых клеток пациента. Его применение позволяет избежать повторной болезненной операции, исключить развитие ложных суставов и костных дефектов, а также ускорить процесс реабилитации. Методика уже внедряется в клиническую практику.
Метод быстрого сращения костной ткани при сложных травмах разработали в Центральном институте травматологии и ортопедии ФГБУ «НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова».
Сначала у больного с замедленным сращением костей во время фиксации перелома аппаратом Илизарова берется часть костного мозга из крыла подвздошной кости.
— Из него выделяются стволовые клетки, — рассказал «Известиям» вице-президент Ассоциации травматологов-ортопедов России, руководитель организационно-методического отдела ФГБУ «НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова» Александр Очкуренко. — Затем они помещаются в биореактор, где на питательных средах в течение 10–14 дней выращиваются колонией, а потом пересаживаются в область перелома.
Сам клеточный препарат врач вводит пациенту инъекционно. Такой «клеточный укол» ускоряет процесс сращения кости в несколько раз, так как стволовые клетки заполняют трещину и превращаются в клетки кости.
— Это позволяет избежать повторной операции, — отметил Александр Очкуренко. — Но самое главное, мы предупреждаем замедленную консолидацию, то есть сращение. В итоге пациент не будет 5–6 месяцев находиться на больничном. У него не будет развития ложных суставов и дефектов костей. Больные с такими патологиями уходят на инвалидность, поэтому государство несет большие экономические потери на повторные операции и оплату больничных листов. С помощью новых технологий нам удастся этого избежать.
Также разработанную методику можно применять при лечении такой врожденной патологии, как укороченная конечность у детей. В таком случае ногу или руку ребенка удлиняют на аппарате Илизарова, и в итоге образуется так называемый дистракционный регенерат — новая костная ткань. Однако если он плохо созревает, его можно обколоть стволовыми клетками, тем самым ускорив процесс заживления и перестройки дистракционного регенерата в костную ткань.
Разработанная учеными из Центра имени Приорова методика — это прорыв в травматологии, считает завкафедрой детских хирургических болезней Сибирского государственного медицинского университета Григорий Слизовский.
— Я думаю, что любой практикующий врач, который занимается проблемами несращения костной структуры, будет только рад внедрению методики введения лекарственного препарата для образования костной мозоли. Это облегчит работу врачей. В Томске в свое время над этим работал профессор Георгий Дамбаев. Это были эксперименты по выращиванию клеток поджелудочной железы и формированию костных компонентов, — отметил Григорий Слизовский.
Руководитель научно-исследовательской лаборатории «Генные и клеточные технологии» ИФМиБ Казанского (Приволжского) федерального университета Альберт Ризванов также уверен, что применение стволовых клеток в регенеративной медицине — это очень перспективное направление.
— В работе сотрудников НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова применяются так называемые аутологичные (собственные) мезенхимальные стволовые клетки, взятые из костного мозга. Эти клетки обладают выраженным остеогенным потенциалом, то есть способны превращаться в клетки кости. Кроме того, они стимулируют прорастание новых кровеносных сосудов, тем самым улучшая питание ткани, а значит, и ускоряя процессы заживления.
Методика уже применяется в клинической практике, но пока только по показаниям. Широкое использование нового метода сращения костной ткани будет возможно тогда, когда в России в полной мере вступит в силу закон о применении клеточных продуктов.
Источник
Может лечение коленного сустава стволовыми клетками и обратить разрушения хрящевой ткани? Стволовую терапию рассматривают как альтернативу операциям по замене бедренного и прочих суставов. Не путайте с терапией, использующей стволовые клетки эмбрионов. Речь пойдет не о ней.
Могут ли стволовые клетки восстановить хрящ и обратить артроз?
Стволовую терапию рассматривают как альтернативу операциям по замене бедренного и прочих суставов. Не путайте с терапией, использующей стволовые клетки эмбрионов. Речь пойдет не о ней.
Лечение артроза коленного сустава стволовыми клетками поможет положить конец остеоартрозу, и вам не понадобится дорогостоящая операция по замене коленного сустава стоимостью до $30000. Процедура замены суставов и реабилитации может занять до двух месяцев, на протяжении этого времени пациенты не могут работать, и вынуждены брать больничный. Также после операции пациентам крайне не рекомендуется заниматься бегом и другой активной деятельностью. Некоторые могут попытаться отсрочить болезненную операцию, требующую долгосрочной реабилитации, с помощью стероидных инъекций. Наркотические обезболивающие могут помочь купировать сильную боль. Однако, некоторые люди, страдающие артрозоартритом, выбирают лечение стволовыми клетками.
Стволовые клетки являются строительным материалом для многих процессов в организме. Многие считают, что они способны вылечить многие болезни и травмы. По данным Международного общества по исследованию стволовых клеток (ISSCR), существует два типа стволовых клеток. Первый и самый распространенный вид носит название гемопоэтических стволовых клеток, которые образуют все типы кровяных клеток в организме. Вторая категория стволовых клеток у взрослых носит название стромальных стволовых клеток костного мозга или мезенхимальных стволовых клеток (МСК). Молодые МСК кроме лечения прочих заболеваний используют для восстановления суставов, пораженных остеоартритом.
Эндопротезирование колен в Чехии: гарантии, цены, реабилитация, отзывы и статистика.
Узнать подробнее
Малоинвазивное эндопротезирование в Чехии: врачи, реабилитация, сроки и цены.
Узнать подробнее
Стволовая терапия — альтернатива операциям, так ли это…
МСК могут стать практически любым типом клетки, в зависимости от того, в какую часть тела их поместят при проведении стволовой терапии.
Такие компании, как Regennex и StemCell Arts предлагаю стволовую терапию людям, страдающим от остеоартрита на протяжении долгого времени. Стоимость лечения составляет от $5,000 to $10,000. Стволовые клетки извлекаются из гребня кости пациента (самый поверхностный участок бедренной кости, или таза), забор крови происходит из руки. После нескольких часов обработки стволовые клетки вводят с область сустава. Стволовая терапия должна способствовать восстановлению костей, хрящей и прочих тканей пациента. После процедуры пациенты чувствуют снижение болевых ощущений, к ним возвращается подвижность. Теоретически, стволовая терапия должна дать толчок для восстановления поврежденных остеоартритом суставов.
Многие травмированные спортсмены проходят стволовую терапию, чтобы быстро восстановиться и вернуться в спорт. Один из самых известных примеров — Пейтон Мэннинг, который в 2001 году отправился в Европу для того, чтобы пройти стволовую терапию для лечения травмы шеи. Однако, это решения вызвало неоднозначную реакцию публики, многие говорили о «жесте отчаяния» со стороны квотербека. Нет никаких свидетельств того, что терапия была эффективной. Правда, позднее Мэннинга прошел операцию по артродезу шейных позвонков, и его карьера пошла в гору.
Эффективность стволовой терапии до сих пор не доказана, результаты противоречивые. Некоторые врачи считают, что стволовая терапия дает лишь временной облегчение, которое можно достичь за счет введения любой жидкости в сустав, пораженный остеоартритом. Например, инъекции соленого раствора смывают мелкие частицы, вызывающие воспаление, микро обломки хряща и кости, которые годами копятся в суставе. Инъекции кортизона или стероидов также облегчают боль. Также врачи не исключают и наличие эффекта плацебо — ведь если человек потратил $10000 на лечение, он хочет верить в то, что оно эффективно.
Управление по надзору за лекарственными средствами США (FDA) о стволовой терапии
Управление по надзору за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств США не одобряет стволовую терапию, за исключением пересадки костного мозга для лечения рака. Исследования не доказали безопасность и эффективность МКС. Маловероятно, что в ближайшем будущем FDA одобрит стволовую терапию. FDA относит данный тип лечения к классу лекарственной терапии. Как и у любого лекарства, даже у простейшего аспирина, у данной терапии есть побочные действия.
В то же время пациенты считают, что эффект плацебо не может продлиться более 5 месяцев. Однако, стволовая терапия приносит им облегчение на более длительный срок. Сторонники терапии считают, что пациенты не должны ждать клинических испытаний, чтобы доказать ее эффективность. Они полагают, что главным доказательством эффективности стволовой терапии является улучшение качества жизни пациентов, прошедших ее. Также существует требование включить ее в список процедур медицинского обслуживания населения.
Источник
Ультразвук, генная терапия и стволовые клетки
Максим Руссо, Полит.ру, по материалам Science: Tiny bubbles and a bit of gene therapy heal major bone fractures in pigs
Группа ученых объединила генную терапию, стволовые клетки и ультразвук, чтобы помочь срастить сломанные кости. Новый метод должен будет помочь в тяжелых случаях несращения переломов, когда часть кости отсутствует или же сильно повреждена. Пока успех достигнут в эксперименте на свиньях, но авторы статьи, опубликованной в журнале Science Translational Medicine, надеются, что их метод поможет и людям.
Обычно при несрастании переломов врачи используют костный трансплантат, когда у самого пациента берут фрагмент костной ткани, чаще всего – из тазовых костей. Но процедура взятия фрагмента сложна, болезненна для пациента и увеличивает общее время восстановления. Если же костный фрагмент берется у умершего человека, то перед имплантацией он стерилизуется, лишаясь белков и других сигнальных молекул, что затрудняет восстановление кости.
Ученые давно хотели научиться выращивать новую кость без использования трансплантата. Они заполняли пустоты в костной ткани коллагеном, который привлекает мезенхимальные стволовые клетки, способные дать начало остеоцитам – клеткам костной ткани. Но мезенхимальные стволовые клетки могут превращаться не только в остеоциты, но и в клетки жировой или соединительной ткани. В течение нескольких лет исследователи пытались управлять превращениями мезенхимальных стволовых клеток при помощи костных морфогенетических белков (BMP) – сигнальных молекул, которые в организме отвечают за образование костной ткани. Задача затруднялась тем, что, чтобы клеточное дифференцирование произошло, мезенхимальные стволовые клетки должны подвергаться действию этих белков не менее недели, а при введении в место перелома белки рассеиваются всего за несколько часов.
Тогда ученые во главе с Дэном Газитом (Dan Gazit), специалистом по регенеративной медицине из Медицинского центра Сидарс-Синай (Cedars-Sinai) в Лос-Анджелесе, попытались решить эту проблему, вставив дополнительные копии генов, ответственных за синтез костных морфогенетических белков, в геном самих стволовых клеток. Для доставки в клетки нужного гена использовались специальным образом модифицированные вирусы. Но добиться достаточной эффективности не удавалось. Теперь они применили новый способ доставки генов, не требующий применения вирусов.
На место перелома вводят коллаген и ждут пару недель, пока ткань не заселят мезенхимальные стволовые клетки. Затем они создают раствор, содержащий многочисленные фрагменты молекулы ДНК с копией интересующего их гена в наполненных газом пузырьках, заключенных в тонкую липидную оболочку. После введения этого раствора в место перелома, они направляют на данную область ультразвук. Ультразвуковые импульсы палочки взрывают микропузырьки, пробивая наноразмерные отверстия в соседних стволовых клетках, что позволяет генам проникать внутрь клетки.
В 2014 году Дэн Газит и его коллеги опробовали эту методику сначала на нетерапевтических репортерных генах в экспериментах на животных. Потом они перешли к генам двух костных морфогенетических белков: BMP-2 и BMP-7. В результате рост костной ткани усилился, но недостаточно, чтобы эффективно залечивать переломы.
Успех ожидал ученых в экспериментах с белком BMP-6. Используя ту же процедуру, они направляли кодирующий этот белок ген в мезенхимальные стволовые клетки подопытных свиней, у которых хирургическим путем был удален участок кости длиной один сантиметр.
Спустя восемь недель промежутки в костях свиней были заполнены костной тканью и следы перелома полностью залечены. Использование стволовых клеток в сочетании с генной терапией оказалось не менее эффективным средством лечение, чем пересадка фрагмента собственной костной ткани животного.
Руководитель Центра пластической и реконструктивной хирургии в Медицинском центре Сидар-Синай Дэвид Кулбер (David Kulber), который сам не принимал участие в этом исследовании, называет результаты эксперимента имеющими огромное клиническое значение и считает, что данная технология стимуляции роста кости действительно замечательна. Ученый-ортопед из Техасского университета Джонни Хуард (Johnny Huard) тоже считает, что полученные Дэном Газитом и его коллегами результаты – это именно то, что нужно для прогресса в данной области. Но он также отмечает, что все подопытные животные в эксперименте были младше года. У молодых животных больше мезенхимальных стволовых клеток, чем у старых, но серьезные переломы гораздо чаще встречаются у пожилых пациентов. Поэтому Джонни Хуард предлагает еще до начала клинических испытаний нового метода на людях провести ряд экспериментах со взрослыми подопытными животными, чтобы убедиться в его эффективности.
Портал «Вечная молодость» https://vechnayamolodost.ru
18.05.2017
Источник