Надежда для пациентов с тяжелой потерей костной массы

Инновационная технология, разработанная в Тель-Авивском университете, позволит регенерировать костную ткань для коррекции крупных костных дефектов с помощью специального гидрогеля. После успешных испытаний на лабораторной модели исследователи планируют перейти к клиническим испытаниям.

Новаторское исследование было проведено экспертами Школы стоматологической медицины имени Мориса и Габриэлы Гольдшлегер при ТАУ, под руководством профессора Лихи Адлер-Абрамович и доктора Михала Гальперин-Штернфельда в сотрудничестве с профессором Ицхаком Биндерманом, доктором Рэйчел Сариг, доктором Моран Авив и исследователеями из Мичиганского университета в Анн-Арбор. Статья была опубликована в Журнале клинической пародонтологии.

Проф. Адлер-Абрамович: «Небольшие костные дефекты заживают самостоятельно путем  восстанавливая организмом утраченной костной ткани. Проблема начинается с больших костных дефектов: при опухолях, требующих хирургического вмешательства, физических травмах, удалении зубов, заболевании десен или воспаления вокруг зубных имплантов, в случае чего кость не всегда способна восстановить себя. В настоящем исследовании мы разработали гидрогель, который имитирует природные вещества во внеклеточном матриксе костей, стимулируя рост костей и реактивируя иммунную систему для ускорения процесса заживления».

Внеклеточный матрикс — это вещество, окружающее наши клетки и обеспечивающее им структурную поддержку. Каждый тип ткани в нашем организме имеет специфический внеклеточный матрикс, состоящий из подходящих веществ с нужными механическими свойствами. Новый гидрогель имеет фибриллярную структуру, имитирующую структуру внеклеточного матрикса натуральной кости. Кроме того, он жесткий, что позволяет клеткам пациента дифференцироваться в костеобразующие клетки.

Лаборатория биоинспирированных материалов: экскурсия с профессором ТАУ Лихи Адлер-Абрамович

“Ожидаемо, внеклеточный матрикс наших костей довольно жесткий”, — сообщает профессор Адлер-Абрамович. – “Мы создали гидрогель, который имитирует эту специфическую матрицу как по химическим, так и по физическим свойствам. На нанометрическом уровне клетка может прикрепляться к гелю, получая структурную поддержку и получая соответствующие механические сигналы от волокон. Для проверки этих свойств мы выращивали клетки в 3D-модели геля, затем изучали влияние гидрогеля на испитуемых животных с большими дефектами кости, которые не могли самостоятельно заживать, и наблюдали за ними в течение двух месяцев различными методами, включая микро-КТ. К счастью, костные дефекты были полностью исправлены путем регенерации, кости восстановили свою первоначальную толщину и образовали новые кровеносные сосуды”.

По словам профессора Адлера-Абрамовича, инновационный гель будет имеет широкое клиническое применение как в ортопедии, так и в стоматологии: «Когда мы теряем зубы из-за обширных повреждений или бактериальных инфекций, стандартным лечением являются зубные импланты. Импланты, однако, должны быть закреплены в достаточном количестве кости, и когда потеря костной массы значительна, врачи имплантируют дополнительную кость из здоровой части тела, что является сложной медицинской процедурой. Другим вариантом является добавление заменителей костей человеческого или животного происхождения, но это может вызвать иммунную реакцию. Я надеюсь, что в будущем разработанный нами гидрогель позволит быстрее, безопаснее и проще восстанавливать кости».