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
Чем отличается «сухой» биолог от «мокрого»? Подборка научных мемов
Чем отличается «сухой» биолог от «мокрого»? Подборка научных мемов
Пифагор в ярости, домашнее животное тарантула, отличие «сухого» биолога от «мокрого»
«Миллиард вакцин за год никто не производил»: основные вызовы в борьбе с COVID-19
«Миллиард вакцин за год никто не производил»: основные вызовы в борьбе с COVID-19
«Мы все в автобусе, который завис над пропастью. Все восемь миллиардов внутри».
Марсианская гонка: страны-участницы и что они запускают
Марсианская гонка: страны-участницы и что они запускают
Такой конкуренции на марсианском направлении еще не было