Новости

Ученые позаимствуют у природы инструменты для регенерации кости

Исследователи ТГУ приступили к реализации крупного междисциплинарного проекта в области биоинженерии кости. Соисполнителями по проекту являются биологи, химики, медики, фармакологи и другие специалисты из научных центров России и зарубежья. Цель исследований, выполняемых в рамках ФЦП, – создание суспензии с факторами роста, выделенными из стромальных стволовых клеток. В перспективе такие клеточные продукты могут использоваться для регенерации поврежденных тканей – костной, хрящевой, нервной, ткани печени, эпителия кожи.

«Повреждения и дефекты кости сегодня закрывают с помощью имплантов. Как правило, это металлические или керамические конструкции, вживление которых сопровождается комплексом реакций со стороны организма, крайним проявлением которых является отторжение. Тенденцией в регенеративной ортопедии, травматологии является создание имплантов с функциональной поверхностью», – говорит руководитель фармпроектов Инженирингового химико-технологического центра ТГУ Любовь Покровская.

Одним из новых направлений является использование стромальных стволовых клеток, особенность которых заключается в способности дифференцироваться в специализированные клетки, например, превращаться в остеобласты – молодые клетки костной ткани; миобласты – клетки мышечной ткани и так далее.

Для культивирования стволовых клеток будут применяться трехмерные подложки – скаффолды. Они необходимы для пространственного формирования будущего клеточного органа или его фрагмента. Эти конструкции являются временными, как строительные леса, которые убирают после ремонта здания. В случае со скаффолдами ликвидация «строительного каркаса» произойдет самопроизвольно, поскольку он будет выполнен из биоразлагаемого материала.

«Скаффолды будут сделаны из гидроксиапатита, созданного с помощью оригинальной технологии синтеза, разрабатываемой химиками ТГУ, и PLGA (полилактидгликолида) с заданными свойствами, тоже синтезированного в ТГУ», – говорит Любовь Покровская.  «Процесс культивирования и изучения стволовых клеток мы планируем проводить на площадках соисполнителей по проекту – Белгородского государственного и Балтийского федерального университетов». 

По словам Любови Покровской, на первом этапе ученые будут работать со стволовыми клетками животных, на втором – со стволовыми клетками человека, выделенными из культуры жировой ткани. Большой блок проекта посвящен исследованиям полученных клеточных культур и так называемых факторов роста – комплекса биологически активных веществ стромальных стволовых клеток, изучению процесса взаимодействия стволовых клеток и скаффолдов, их значению в формировании костной ткани.

Ученым необходимо ответить на вопросы о том, какой композитный материал обеспечит оптимальное течение процесса замещения костных дефектов и возможно ли создание стерильного клеточный продукта без потери активности, а такэе какие свойства трехмерного матрикса и микроокружения обеспечат наиболее успешную регенерацию костной ткани? Затем планируется прийти к разработке клеточного продукта и клеточных технологий для регенеративной персонализированной медицины.

В проведении исследований будут задействованы научные группы из ТГУ: лаборатория полимеров и композитных материалов, лаборатория физико-химических методов исследования, Центр коллективного пользования, лаборатория трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины, а также НИИ фармакологии и регенеративной медицины им. Е.Д. Гольдберга, исследователи из Института трансфузионной медицины и иммунологии медицинского факультета Мангейм университета Гейдельберга.

Читайте также
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Большинство считает, что вакцина обязана предотвращать заражение. Но это не так.
Как поймать темную материю
Как поймать темную материю
Темная материя есть даже в вашей комнате, но как ее поймать?
Венера — наша историческая родина?
Венера — наша историческая родина?
Благодаря находке фосфина в облаках Венеры, астрофизики обрели веру в возможность обнаружения внеземной жизни.