Тефлоновые коленки

Джонатан Фахей (Jonathan Fahey)
Forbes.com
Лиофилизировэнный коллаген – новая замена порванным и истертым хрящам! Иногда
нам кажется, что современные люди и их колени не очень хорошо приспособлены друг
к друг/. Мы разбиваем колени, бегая по тротуару; распарываем их, гоняясь за
мячиками на корте или футбольном поле; стираем, несясь вниз по снежному склону
на пластиковых дощечках. И если нам все же удается иногда как-нибудь избежать этих
травм, колени просто изнашиваются от старости…
Основываясь на предыдущей практике лечения коленей, хирурги-ортопеды за
заключительные 25 лет достигли веских успехов в их возобновленьи и замене.
Разрыв вязок, когда-то приводивший к концу спортивной карьеры, сейчас легко
лечится амбулаторной артроскопической хирургией и шестью месяцами курса
реабилитации. Тем не менее желая достигнутые успехи трудно переоценить, едва ли
можно найти хоть одного спортсмена среднего возраста, который не желал бы
большего, необыкновенно когда у него одна из самых досадных пробпем с коленями
-порваны или стерты хрящи.
Б заключительных трех изданиях «Журнала исследований» в области
медико-биологических материалов освещался новый подход, при подмоги которого
можно более удачно проводить один из видов операций по возрожденью хряща.
Творцы этого журнала, исследователи из Массачусетс кого института технологий в
США и Кембриджского университета в Великобритании, обрисовывают метод творенья
перемычки из нескольких слоев материала, очень схожего на природную ткань, и
хряща, который можно вставлять в порванный фрагмент, чтобы облегчить вырастание
новой хрящевой ткани на этом месте.
Профессор материаловедения и техники Массэчусетского института технологий
Лорнэ Гибсон заявляет, что использование этой загородки превосходит иные
сходственные методики, так как она точно имитирует костную и хрящевую ткань
человеческого тела.
В истинный момент работа исследователей направлена на творенье мягкого хряща,
который покрывал бы концы кости как тефлон, дозволяя при этом шарнирным
соединениям двигаться плавно и легко. Это изобретение именуется суставным
хрящом и представляет собой достаточно странную вещь: Мирон Спектор, профессор
Гарвардского медицинского института и руководитель направления тканевой
инженерии в системе здравоохранения Бостона, обрисовывает перемычку как «заключенную
в свою собственную матрицу». Ее клетки скрепляются плотным волокнистым белком -
коллагеном. Кровяные сосуды и сердитые клетки отсутствуют. При её разрыве нет ни
кровотечения, ни свертывания крови и клеткам некуда перемещаться и не надобно
восстанавливаться. Сустав смазывается специальной жидкостью – синовиальным
раствором, который был разработан для охраны перемычки от сгущения, так как
рубцовая ткань может засорить шарниры. При этом профессор Спектор отмечает, что
его работа над искусственным хрящом может оказаться еще более беспопезной, чем
его работа над проблемами центральной сердитой системы. «Вы можете подумать, что
для этого хряща не нужны мозги», -двусмысленно заявил он, – «Но не так все
просто. Все это может лишить энтузиазма».
Сейчас чаще всего суставной хрящ восстанавливается с поддержкою хирургического
вмешательства. Хирург сверлит дырки в кости сзади от разрыва, чтобы вызвать
кровотечение, которое доставляет мезенхимальные стволовые клетки, производимые в
кости, в рану. Эти стволовые клетки приживаются и усиливают хрящ. Некоторым
такие хирургические процедуры подсобляют. Профессиональные баскетболисты Амэре
Студемаер и Джейсон Кидц, например, после сходственных операций поправились и
продолжили играть. Но др; гие, сходственно Джамэл: Мэшсерн и Пенни Хардэвей, так и
не оправились от операции…
Проблемой также является и то, что искусственный хрящ, способный
восстэнэвпиваться, состоит не из сверхмягкого гиэлина, входящего в состав
суставного хряща. Он, как и мениск (мягкая прокладка в колене между голенью и
бедром) сделан из более жесткого и грубого материала – волокнистой хрящевой
ткани. При наличии такого хряща в рану не выделяется достаточно мезенхимальных
стволовых клеток для того, чтобы полностью заполнить порванный участок. Однако,
хирурги-ортопеды имеют в своем распоряжении целую группу альтернативных методов.
Они могут, например, вставить в разрыв хрящ и кость, пересаженные с
неповрежденного участка тела пациента. Эта методика работает, но пациенту
приходиться потом заживлять две раны вместо одной. Иной метод, предложенный
Genyzme, дозволяет лекарям брать у пациента образцы клеток хрящевой ткани,
высылать их в лабораторию для размножения в течение шести недель, а затем
вводить эти клетки в испорченную область. Этот метод доказал свою эффективность
и на его основе предполагается вести производство эластичных гиалиновых хрящей. Но в
этом случае требуется проводить две операции, общей ценою более 20000
долларов. При этом данный метод не вызвал заметных сдвигов в области хирургии
микротрещин.
Профессор Гибсон со своей командой попытались создать материал, который можно
было бы помещать в рану для ускорения заживления. Они старались, чтобы он как
можно превосходнее имитировал оссеин. Хрящ выполнен предпочтительно из обычного
кэллогена, а кость – из каллогена, насыщенного минеральными солями или
укрепленного фосфатом кальция. Переход от кости к хрящу постепенный: оба
материала сочиняют единичное целое. Команда ученых пыталась подражать этой
интеграции через метод лиофилизэции, обычно используемый для приготовления
специфической пищи для альпинистов и солдат. Ученые выработали взвесь обычного и
минерализованного каллогена. используя лишь ткани человеческого тела. После чего
они наложили взвесь минерализованного каллогена на обычный коллаген и дали им
слегка просочиться друг в друга. Затем получившееся вещество заморозили. В
результате образовались расширяющиеся кристаллики льда, которые образовали из
тканей пористую конфигурацию. После этого методом сублимации лед был удален, в
остатке была получена коллагеновая матрица, схожая на кость с одной стороны и
постепенно переходящая в хрящ с иной.
Идея содержится в том, чтобы вставить эту перемычку в колено пациента, где
она будет играть роль губки, втягивая мезенхимэльные стволовые клетки в
испорченную область. Стволовые клетки превратятся в кость и хрящ, основанные на
структуре матрицы и создадут более сильную, более живую поверхность. Ученые
также смогут восстанавливать хрящи, используя колена коз, за 16 недель.
Сомнительно, что этот метод приведет к творению гиалинового хряща, но
исследователи полагают, что в этом случае будет доступно более надежное и полное
возрождение.
Эндрю Линн, один из студентов Кэмбриджа, проводивший научную рэбогу, основал для
развития этой технологии компанию Orthomimetics. Ее продукция уже получила
одоорение в Европе и используется для лечения нескольких
пациентов. Линн также пытается использовать технологию своей компании для
творенья конфигураций сухожилие-кость и вязка-кость.
По суждению профессора Спектора, этот проект выглядит соблазнительно, но, как
предостерегает ученый, не стоит быть слишком оптимистичными: с суставным хрящом
очень трудно обращаться. «Часто люди мыслят, что получат образцовый суставный
хрящ, как словно бы с ним ничего не происходило, – разговаривает он, – Это далеко не
так». Так или иначе, для многих новые исследования даруют надежду возвращать себе
способность скакать, бежать и кататься на лыжах, как раньше.