Біохіміки створили гель з пептидів та модифікованої гіалуронової кислоти, здатний заповнювати пошкодження в хрящах і стимулювати ріст їх клітин. Гель виявився ефективним для відрощування клітин хряща як у лабораторних умовах, так і у живих овець. Це відкриття може стати альтернативою операціям з заміни суглобів, які часто потрібні через травми хрящів. Дослідження опубліковано в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Виклики відновлення хрящів
У дорослих ссавців, включаючи людей, гіалінові хрящі, які утворюють суглобові поверхні, не можуть самостійно відновлюватися. Тому травми хрящів часто призводять до необхідності заміни суглобів або пересадки здорових хрящів.
Існуючі методи лікування, такі як зумисне пошкодження кістки для стимуляції кровопостачання, призводять до утворення менш міцного фіброзного хряща, що гірше виконує свої функції. Американські науковці шукали спосіб відновлення саме гіалінового хряща, щоб пацієнти могли уникнути обмежень у русі і болю після травм.
Як працює гель?
Для відновлення хряща науковці створили гібридний гель з коротких послідовностей амінокислот — пептидів, які зв’язуються з фактором росту TGFβ-1, що стимулює ріст хряща. Ці пептиди утворюють філаменти, на які прикріплюються клітини гіалінового хряща. Гіалуронова кислота допомагає утворити структуру хряща, подібну до природної.
Гель спочатку випробували на культурі людських мезенхімальних стовбурових клітин, які розвивалися в клітини гіалінового хряща без шкоди для їх виживання.
Результати випробувань на вівцях
На наступному етапі гель випробували на живих вівцях, яким штучно пошкоджували гіаліновий хрящ у колінному суглобі. За 12 тижнів хрящ відновився у виростку стегнової кістки позаду колінної чашечки, а за 24 тижні — у ділянках, які піддавалися найбільшому тиску під час ходьби.
Перспективи для людей
Вівці були обрані як модельні тварини через схожість їх суглобів з людськими і здатність витримувати подібне навантаження. Успіх гелю на вівцях свідчить, що людям може бути достатньо ввести його у місце пошкодження для природного відновлення хряща. Наступні дослідження на інших тваринах з товстішими хрящами допоможуть оцінити обмеження методу і можливі дефекти відновлюваного хряща.
