Лечение перелома стволовыми клетками
Русский Медицинский Сервер / Лечение стволовыми клетками / Лечение сложных переломов стволовыми клетками
Стволовые клетки синтезируют один из белковых факторов роста и именно эта их способность и положена в основу разработок методик, призванных ускорить процессы заживления при сложных переломах костей.
Причём благодаря клеточным технологиям помехой для быстрого и успешного восстановления опорно-двигательного аппарата после всевозможных травм не должен стать даже отягощённый фон в виде тяжёлых заболеваний костей.
Американскими специалистами был предложен оригинальный способ модификации стволовых клеток, которые дифференцируются в мезенхимальном направлении. В отличие от аналогичных клеток гемопоэтического ряда, превращающихся впоследствии в форменные элементы крови, эти стволовые клетки, дают рост костной ткани. В ходе опытов группа исследователей из Университета Северной Каролины под руководством профессора педиатрии Анны Спаньоли (Anna Spagnoli) вводили генетически модифицированным лабораторным мышам с нарушенным остеогенезом и, следовательно, с трудно срастающимися переломами большеберцовой кости мезенхимальные стволовые клетки. Последние получали из костного мозга здоровых особей того же вида и перед пересадкой предварительно вносили в трансплантат определённый ген, обеспечивающий стабильную выработку белкового инсулиноподобного фактора роста-I (IGF-I). Толчком именно к такому подходу послужила установка факта дефицита данного гормона у детей с трудно срастающимися переломами.
В плане оценки эффективности предложенного способа лечения проводилась компьютерная томография. С её помощью учёные наглядно продемонстрировали, что восстановление целостности костей после полученных переломов существенно лучше происходит у мышей, прошедших курс терапии модифицированными стволовыми клетками, чем у животных, которым были введены обычные, не видоизменённые стволовые клетки, а также у особей, взятых в контрольную группу и не получавших лечения.
Таким образом, было установлено, что стволовые клетки, обладающие способностью продуцировать гормон IGF-I, в организме мышей давали начало росту клеток костной ткани, потенцируя восстановление кости после её перелома. К тому же, исследователи отметили, что новообразованные ткани животных, получавших терапию генномодифицированными стволовыми клетками, увеличивали прочность костей в 3-4 раза по сравнению с мышами, не прошедшими такого лечения.
По сути, это первый научно подтверждённый факт эффективности клеточной терапии в восстановлении костей после полученных переломов, являющийся большим достижением на пути устранения этой серьёзной проблемы у людей. Сама по себе методика имеет много общего с подходом, применяющемся при трансплантации стволовых клеток красного костного мозга, когда используются элементы гемопоэтического ряда, продуцирующие факторы роста, необходимые для восстановления пострадавшей популяции клеток крови. Клинические испытания новой методики, обещающей в значительной мере помочь работе травматологов и ортопедов, планируется начать ближайшие несколько лет. Благодаря ей исследователи рассчитывают обеспечить быстрое и надёжное сращение трещин и переломов у людей.
+7 (925) 50 254 50 –
Лечение стволовыми клетками в России и за рубежом
ЗАПРОС в КЛИНИКУ
Источник
Российские ученые разработали уникальный метод сращения костной ткани. Для этого используется препарат на основе стволовых клеток пациента. Его применение позволяет избежать повторной болезненной операции, исключить развитие ложных суставов и костных дефектов, а также ускорить процесс реабилитации. Методика уже внедряется в клиническую практику.
Метод быстрого сращения костной ткани при сложных травмах разработали в Центральном институте травматологии и ортопедии ФГБУ «НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова».
Сначала у больного с замедленным сращением костей во время фиксации перелома аппаратом Илизарова берется часть костного мозга из крыла подвздошной кости.
— Из него выделяются стволовые клетки, — рассказал «Известиям» вице-президент Ассоциации травматологов-ортопедов России, руководитель организационно-методического отдела ФГБУ «НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова» Александр Очкуренко. — Затем они помещаются в биореактор, где на питательных средах в течение 10–14 дней выращиваются колонией, а потом пересаживаются в область перелома.
Сам клеточный препарат врач вводит пациенту инъекционно. Такой «клеточный укол» ускоряет процесс сращения кости в несколько раз, так как стволовые клетки заполняют трещину и превращаются в клетки кости.
— Это позволяет избежать повторной операции, — отметил Александр Очкуренко. — Но самое главное, мы предупреждаем замедленную консолидацию, то есть сращение. В итоге пациент не будет 5–6 месяцев находиться на больничном. У него не будет развития ложных суставов и дефектов костей. Больные с такими патологиями уходят на инвалидность, поэтому государство несет большие экономические потери на повторные операции и оплату больничных листов. С помощью новых технологий нам удастся этого избежать.
Также разработанную методику можно применять при лечении такой врожденной патологии, как укороченная конечность у детей. В таком случае ногу или руку ребенка удлиняют на аппарате Илизарова, и в итоге образуется так называемый дистракционный регенерат — новая костная ткань. Однако если он плохо созревает, его можно обколоть стволовыми клетками, тем самым ускорив процесс заживления и перестройки дистракционного регенерата в костную ткань.
Разработанная учеными из Центра имени Приорова методика — это прорыв в травматологии, считает завкафедрой детских хирургических болезней Сибирского государственного медицинского университета Григорий Слизовский.
— Я думаю, что любой практикующий врач, который занимается проблемами несращения костной структуры, будет только рад внедрению методики введения лекарственного препарата для образования костной мозоли. Это облегчит работу врачей. В Томске в свое время над этим работал профессор Георгий Дамбаев. Это были эксперименты по выращиванию клеток поджелудочной железы и формированию костных компонентов, — отметил Григорий Слизовский.
Руководитель научно-исследовательской лаборатории «Генные и клеточные технологии» ИФМиБ Казанского (Приволжского) федерального университета Альберт Ризванов также уверен, что применение стволовых клеток в регенеративной медицине — это очень перспективное направление.
— В работе сотрудников НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова применяются так называемые аутологичные (собственные) мезенхимальные стволовые клетки, взятые из костного мозга. Эти клетки обладают выраженным остеогенным потенциалом, то есть способны превращаться в клетки кости. Кроме того, они стимулируют прорастание новых кровеносных сосудов, тем самым улучшая питание ткани, а значит, и ускоряя процессы заживления.
Методика уже применяется в клинической практике, но пока только по показаниям. Широкое использование нового метода сращения костной ткани будет возможно тогда, когда в России в полной мере вступит в силу закон о применении клеточных продуктов.
Источник
Лечением стволовыми клетками уже никого не удивить. И травматология не стала исключением, объединив достижения биомедицинской инженерии и хирургии. Но метод лечения костных переломов с помощью вживления стволовых клеток до определенного времени обладал существенным недостатком, с ликвидацией которого успешно справились американские ученые.
Ученые из американского исследовательского университета презентовали инновационный способ лечения костных переломов, подразумевающий использование полимерного гидрогеля. Применение полимеризованных материалов направлено на удержание стволовых клеток и воды в местах нарушения целостности костной ткани.
Вживление в костную ткань стволовых клеток в целях сращения перелома стало практиковаться сравнительно недавно, и в связи с этим специалисты отмечают ряд недостатков указанной методики. Основной недоработкой инновационного способа лечения является миграция стволовых клеток из места травматического повреждения, что способствует значительному замедлению регенеративных процессов. Новейший метод, предложенный американскими учеными, позволяет ликвидировать недостатки лечения стволовыми клетками. Он подразумевает одновременное введение стволовых клеток и гидрогеля, который позволяет удерживать недифференцированные клеточные элементы в местах повреждения, а после восстановления целостности кости рассасывается.
Ученые, работающие на кафедре биомедицинской инженерии, поясняют, что открытие нового подхода в лечении позволит открыть двери для более усложненных методик, которые предусматривают стопроцентное определение места повреждения в надкостничной ткани или наружной костной мембране.
Полимеры, которые стали объектом исследования ученых, были названы гидрогелями, так как их основная функция заключается в удержании жидкости, необходимой для сохранения жизнеспособности стволовых клеток. Склонный к имитации клеток организма, гидрогель ускоряет процессы репарации и исчезает раньше, чем организм примет его за антиген, запустив каскад защитных воспалительных реакций.
В процессе экспериментальных исследований, проводимых на лабораторных мышах, недифференцированные стволовые клетки пересаживались в поврежденную костную ткань грызунов, а жизнеспособные клетки полностью удалялись, что обеспечивало чистоту эксперимента.
Чтобы не упустить ни единой тонкости процесса, ученые прибегли к модификации стволовых клеток с помощью вживления генов, которые обеспечивали явление флуоресценции. Затем меченые клетки покрывались гидрогелем и вводились в места нарушения целостности костной ткани.
Результаты эксперимента приятно удивили исследователей. Они обратили внимание, что действие предрасполагающих факторов к миграции факторов не приводило к перемещению стволовых клеток. Окружающая клетки среда, образованная под воздействием естественного кровотока и ферментов, не оказывала существенного влияния на концентрацию стволовых клеток в местах их вживления. Проанализировав результаты эксперимента, ученые доказали, что гидрогель удерживает стволовые клетки в исходном положении и способствует их перерождению в костную ткань.
Неодинаковая скорость процессов репарации в различных участках костной ткани обуславливала необходимость взятия под контроль механизма, отвечающего за скорость разрушения полимера. Это было достигнуто неравномерным распределением в веществе групп атомов, подвергающихся биологическому разложению.
Источник
Стволовые клетки вылечили тяжелые переломы
При помощи стволовых клеток удалось вылечить тяжелые переломы у крыс. Опыт по восстановлению костной ткани с диаметром бреши до 8 мм, по мнению медиков, пригодится при лечении сложных переломов у людей. Стволовые клетки уже зарекомендовали себя как перспективное средство для восстановления тканей. Исследователи из Технологического университета Джорджии (США) тоже подтвердили их пригодность, в том числе и для лечения сложных переломов. Правда, пока на крысах, но, если учесть, что ранее стволовые клетки уже использовались для реконструкции разрушенного тазобедренного сустава человека, назвать новую работу исследователей далекой от медицины нельзя. Многострадальные крысы Крысам, как наиболее распространенным лабораторным животным, не впервой пришлось пострадать во имя науки. Если ранее на этих грызунах изучали, например, влияние одиночества на заживление ожогов, то сейчас исследователи удалили крысам значительный, 8 мм длиной, фрагмент кости. У крыс с их быстрым обменом веществ, небольшими размерами и при этом достаточно близкой к человеку физиологией удалось в сравнительно короткий срок смоделировать лечение тех переломов, которые способны вывести людей из строя на срок свыше полугода. Слева — трехмерная модель кости и рентгеновский снимок крыс, которым зазор в кости компенсировали пластиковой губкой. В центре и справа представлены подопытные животные, которым имплантировали такую же, но содержащую стволовые клетки деталь. Изображение: Robert Guldberg. У одной группы животных после имитации перелома в образовавшийся промежуток кости вставили имплантат из специального губчатого пластика со стволовыми клетками внутри, а другая группа получила точно такую же деталь, но уже без стволовых клеток. Причем стволовые клетки тоже были разными: полученные из взрослого организма и извлеченные из амниотической жидкости – то есть жидкости, окружающей эмбрион в матке. Интересная подробность: стволовые клетки были человеческими, и, таким образом, ученые получили «химерных» крыс с небольшим фрагментом человеческой костной ткани. Разумеется, в этом тоже был определенный смысл: исследователи хотели проверить эффективность именно тех клеток, которые могут использоваться в медицине, а не в ветеринарии. Результаты Подопытные крысы, которые получили имплантат со стволовыми клетками, восстанавливались намного быстрее. На полученных учеными томограммах и рентгеновских снимках хорошо видно, что кость у таких животных восстановилась если не полностью, то в объеме, достаточном для выводов об успешном лечении. Через два месяца у четырех крыс из девяти образовавшаяся после травмы брешь заросла – но только там, где были использованы стволовые клетки. Таких результатов у оставшихся без лечения не наблюдалось вообще. Между двумя типами стволовых клеток заметной разницы специалисты не заметили, но зато сделали еще одно открытие: комбинация стволовых клеток из амниотической жидкости и взрослой ткани работает эффективнее, чем один вид клеток сам по себе. Выявлены у метода и недостатки. Пометив стволовые клетки флуоресцентными метками, ученые выяснили, что через десять дней большая часть пересаженных клеток гибнет – к этому моменту флуоресцентные метки обнаруживаются уже не в имплантированном материале, а в макрофагах, «подъевших» погибшие стволовые клетки. По словам Роберта Гульдберга, профессора Вудруффской инженерной школы при Технологическом институте Джорджии, перед переносом исследований в клинику потребуется еще доработать методы слежения за клетками в организме. Это позволит ученым выяснить, как именно следует организовать доставку стволовых клеток, и разработать оптимальные методы их имплантации.
13.01.2010 1421 Показ
Администрация сайта med-practic.com не несет ответственности за содержание информации
Источник
Лечение в Израиле снова доступно — Хадасса ждет пациентов
Клиника «Хадасса» продолжает оказывать помощь иностранным пациентам даже во время карантина. Сотрудники международного отдела помогают оперативно:
- согласовать разрешение в консульстве и Министерстве здравоохранения на прилет в Израиль;
- организовать очную консультацию с врачом и все необходимые процедуры;
- организовать госпитализацию в клинику.
По всем вопросам обращайтесь в наш единый центр записи по телефону 8(800)550-96-30.
Здесь вы сможете пройти предварительную диагностику и получить удаленную консультацию ведущего израильского специалиста.
Исследования, проводимые специалистами Отделения ортопедической хирургии медицинского центра «Хадасса» доказали, что применение стволовых клеток ускоряет процесс лечения и заживления тяжёлых переломов, в том числе переломов костей таза
В статье, которая недавно была опубликована в медицинском журнале “Molecular Therapy” («Молекулярная терапия») предъявлены научно обоснованные аргументы в пользу того, что при серьёзных травмах введение стволовых клеток в область перелома значительно ускоряет процесс выздоровления.
В статье подробно описываются научные исследования и клинические испытания, которые на протяжении последних четырёх лет проводились врачами Отделения ортопедической хирургии (медицинский центр «Хадасса», Иерусалим). Возглавил эту работу профессор Меир (Ири) Либергалль, руководитель отделения.
«Процесс, начавшийся 15 лет назад, в конечном итоге завершился проведением клинических испытаний в медцентре «Хадасса» — работа такого рода проводится впервые в Израиле. Под наблюдением находилось двадцать четыре пациента с тяжёлыми переломами костей таза, – сказал профессор Либергалль, – это исследование открывает новые горизонты медицины. Опубликованные результаты с большой вероятностью изменят принципы лечения тяжёлых и осложнённых переломов, принятые на сегодняшний день. Сейчас перед нами стоит сложнейшая задача — понять, каков механизм этого лечения, как он работает».
Четыре года назад в Отделении ортопедической хирургии медцентра «Хадасса» начались клинические исследования, показавшие, что образцы костного мозга и крови самих пациентов могут быть использованы для лечения тяжёлых переломов с замедленной консолидацией — и даже таких, которые прежде вообще не срастались. При этой технологии лечения используются стволовые клетки костного мозга, взятого из тазовых костей в непосредственной близости от места травмы. После изоляции клетки вновь вводятся в область перелома.
В медицинской литературе описан ряд переломов, при которых требуется хирургическое лечение и длительный процесс восстановления. Иногда такие тяжёлые переломы не срастаются, и в дальнейшем необходимо хирургическое лечение, то есть оперативное вмешательство. Это обусловлено рядом причин, часть которых связана с характером травмы. В числе других причин могут быть особенности анатомической структуры повреждённого участка. Так, в названной работе изучался дистальный отдел большеберцовой кости, характеризующийся слаборазвитой мышечной и костной тканью, слабым кровоснабжением — всё это затрудняет процесс восстановления.
Описанная инновационная методика лечения основана на использовании мезенхимальных стволовых клеток (МСК), способных преобразовываться в остеобласты, необходимые для формирования нормальной костной ткани и заживления перелома.
Спустя месяц после обследования и первого хирургического вмешательства пациенты, принимавшие участие в клинических испытаниях, перенесли непродолжительную процедуру под общей или местной анестезией, в течение которой у них отбиралось 50 мл костного мозга и 100 мл крови из тазовой области. Забранные кровь и костный мозг передавались в лаборатории, где производилась изоляция мезенхимальных стволовых клеток из костного мозга и вычленение тромбоцитов из образцов крови.
Затем каждый из пациентов вновь поступал в операционную, где хирурги производили инъекции стволовых клеток, тромбоцитов и деминерализованного костного матрикса (порошка, содержащего протеины, помогающие росту костей) в область повреждения.
Специалисты утверждают, что вышеописанная процедура сокращает процесс восстановления — с 6–12 до 2–3 месяцев. Результаты исследования показывают, что подобное лечение позволяет пациентам быстрее вернуть работоспособность и приступить к повседневным занятиям. Применение этих научных изысканий может принести экономическую выгоду — ведь пациенты будут терять меньше рабочего времени, и при этом сократится продолжительность отпуска по болезни. Всё это открывает новое поле для дальнейших исследований по восстановлению тканей с использованием сложных клеточных процессов.
Источник