Синтез под давлением: Как заставить клетки
Неспособная к регенерации хрящевая ткань выполняет в организме роль амортизатора, плотность, упругость и другие характеристики которого обусловлены не столько живыми клетками, сколько окружающим их плотным матриксом из коллагена и протеогликана, который эти клетки выделяют. Этот внеклеточный матрикс синтезируются ими во время формирования хряща, в детстве, и во взрослом возрасте не восстанавливается даже при повреждениях. А повреждения хрящевой ткани служат очагами развития артрита, поэтому специалисты по тканевой инженерии уже давно ищут способ выращивания нового хряща для замены поврежденного участка.
Ученые, работающие под руководством профессора Кириакоса Атанасиу (Kyriacos Athanasiou), продемонстрировали, что высокое давление, соответствующее давлению на глубине полмили под поверхностью моря, стимулирует хрящевые клетки — хондроциты — к формированию ткани, обладающей практически всеми свойствами нормального хряща.
При проведении экспериментов были выделены небольшие фрагменты хряща из коленных суставов телят, а из него получили клетки-хондроциты. Их помещали в состав, содержащий нужные факторы роста, и запаивали в мягкие пластиковые контейнеры. Контейнеры же клали в камеру, соединенную с гидравлическим прессом. В течение одного часа в сутки контейнеры сжимали под действием высокого давления. Оно примерно соответствовало гидростатическому давлению, которое развивается в наших коленных суставах при ходьбе или беге. Однако в ежедневной жизни суставное давление очень переменчиво и его максимальное значение сохраняется примерно в течение секунды.
Авторы утверждают, что биомеханическая прочность хряща, получаемого при использовании комбинации факторов роста и высокого давления, примерно в 3 раза выше, чем прочность ткани, полученной под действием лишь одного из этих факторов.
На сегодняшний день процесс тестировали только на клетках корових хрящей. Кроме того, выращенную ткань еще не имплантировали обратно животным. Авторы считают, что до начала клинических испытаний метода пройдет еще несколько лет, однако они уверены, что предлагаемый ими метод очень перспективен и поможет избавить от страданий огромное количество людей.
Читайте также о перспективном методе заживления переломов специальной шпаклевкой: «Целые ноги за пару дней».