“Проблемы с костями могут появиться в любом возрасте. Часто они требуют сложных операций по пересадке костной ткани. Лечение сильно упростилось бы
“Проблемы с костями могут появиться в любом возрасте. Часто они требуют сложных операций по пересадке костной ткани. Лечение сильно упростилось бы, если бы врачи могли выращивать кости искусственно. Программа “Футруис” познакомилась с несколькими проектами.
В клинике под руководством профессора Микаэля Рассе восстанавливают лицевые кости, разрушенные опухолями или травмами. Здесь лечат пациента, который за 10 лет перенёс три разные формы рака. Его челюсти хирурги восстанавливали по кусочкам из элементов костей, взятых из других частей тела. Профессор Рассе поясняет: “Это не идеальный вариант, потому что кости, которые вы изъяли из других частей тела, больше не вырастут. Повреждаются мускулы, снижается чувствительность, остаются шрамы, да и сама операция длится довольно долго”.
Синтетические импланты, донорские элементы костей – тоже не универсальное решение: организм может отторгнуть чужеродные ткани. Медики с нетерпением ждут завершения испытаний ученых в соседней Германии. Там пытаются научиться “выращивать кости”.
Как?
Поясняет биотехнолог Оливер Пуллинг: “Огромное преимущество нашего метода заключается в использовании собственных клеток человека. Таким образом, исключены осложнения в виде иммунной реакции отторжения чужеродного материала. Организм прекрасно принимает свои клетки”.
VASCUBONE – a toolbox for customised vascularised bone implants (via CORDIS) http://t.co/2vGdxbzThQ#H2020#Horizon2020EU
— Horizon 2020 (@Horizon2020EU) 19 juin 2015
За основу ученые берут тонкий кишечник свиньи, он полностью “очищается” от всех клеток животного: ученым нужны кровеносные сосуды, которые позволят будущему импланту “врасти” в место пересадки. Очищенный орган, точнее то, что от него осталось, представляет собой оболочку из чистого коллагена, которая заполняется специальными материалами, в том числе стволовыми клетками пациента.
Исследователь Кристоф Рюкер объясняет: “Тонкий кишечник свиньи – прекрасная основа по нескольким причинам. Во-первых, у нас отработана процедура очистки этого органа от клеток. Во-вторых, он подходит нам по размерам, ведь мы изготавливаем импланты длиной в несколько сантиметров. Смотрите: это гранулированное вещество – бета-трикальцийфосфат, костный заменитель, схожий по структуре с нашими костями. Мы добавляем к нему стволовые клетки, полученные из костного мозга самого пациента”.
Ингредиентам будущего импланта предстоит провести некоторое время в инкубаторе, в специальных условиях, необходимых для формирования костной ткани. Ученые разработали обширный комплекс технологий и материалов для лечения разных типов дефектов у пациентов всех возрастов. Кристоф Рюкер считает проект удачным: “Мы провели предварительные тесты и надеемся начать клинические испытания до конца года. Если испытания пройдут успешно, это откроет путь к внедрению наших имплантов в медицинскую практику”.
Этот европейский научный проект уже привёл к созданию стартапа, работающего над производством “костных имплантов с помощью 3D-принтера.
Физик Дорис Штайнмюллер-Нетл поясняет: “В будущем хирурги будут использовать такие принтеры прямо в больницах, чтобы на месте изготавливать импланты. Они примут пациента, сделают МРТ и изготовят в точности такой элемент, какой требуется конкретному пациенту.”
В качестве основы для таких имплантов ученые рассматривают комбинации керамики и полимеров с покрытием из алмазных наночастиц.