BACKGROUND: Pseudarthrosis of long bones following fractures represents a significant challenge in modern traumatology and orthopedics due to pronounced functional impairment of the affected limb and prolonged treatment duration. Novel approaches in regenerative medicine and orthobiologics provide promising opportunities to correct osteogenic insufficiency in the nonunion site, particularly after repeated surgical interventions.
AIM: The work aimed to evaluate the prospects for clinical application of bone grafts containing genes encoding vascular endothelial growth factor (VEGF) and bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) delivered via a plasmid construct for the treatment of patients with pseudarthrosis.
METHODS: The plasmid construct pBudKan-coVEGF165A-coBMP2 was generated using standard molecular genetic techniques. Gene-activated demineralized bone allografts were produced by combining demineralized bone allografts with the plasmid construct. A single-center, prospective, uncontrolled cohort study included evaluation of experimental surgical treatment in 47 patients with long-bone pseudarthrosis who underwent bone grafting with the prepared grafts using either plate osteosynthesis or an external fixation device. Radiographic methods and the Non-Union Scoring System (NUSS) score were used to determine treatment strategy. Postoperative outcomes were evaluated by clinical examination, radiographic methods, and the Regenerating Bone defects using New biomedical Engineering (REBORNE) score.
RESULTS: Treatment outcomes were monitored for 12 months in 46 patients. Positive treatment results were achieved in 95.7% of cases: 41 patients (89.1%) demonstrated complete bone union (REBORNE score = 4) after 6 months, and 3 patients (6.5%) after 12 months.
CONCLUSION: The use of gene-activated demineralized bone allografts containing a plasmid construct simultaneously encoding VEGF and BMP-2 for bone grafting in patients with long-standing ununited fractures and prior unsuccessful treatment attempts resulted in a high rate of successful bone union (95.7%).
Обоснование. Ложные суставы костей конечностей, возникающие после переломов, являются актуальной проблемой современной травматологии и ортопедии ввиду выраженных нарушений функции повреждённой конечности, сопровождающихся длительным сроком лечения. Новые методы регенеративной медицины и ортобиологии позволяют надеяться на возможность коррекции остеогенной недостаточности, возникающей в зоне несросшегося перелома, особенно после повторных оперативных вмешательств.
Цель. Оценить перспективы клинического применения костных трансплантатов, содержащих гены сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) и костного морфогенетического белка (BMP2), в виде плазмидной конструкции для лечения пациентов с ложными суставами.
Методы. Плазмидная конструкция pBudKan-coVEGF165A-coBMP2 была наработана стандартными методами молекулярной генетики. На основе деминерализованных костных аллотрансплантатов и плазмидной конструкции были получены ген-активированные деминерализованные костные аллотрансплантаты (ГАДКТ). Одноцентровое проспективное когортное неконтролируемое исследование включало оценку экспериментального оперативного лечения 47 пациентов с ложными суставами трубчатых костей конечностей, которым была выполнена костная пластика полученными трансплантатами с применением накостного остеосинтеза или аппарата внешней фиксации. Для определения тактики лечения использовали рентгенологические методы и шкалу NUSS. Для оценки результатов операции применяли клиническое обследование, рентгенологические методы и шкалу REBORNE.
Результаты. Результаты лечения отслеживали на протяжении 12 месяцев у 46 пациентов. Положительные результаты лечения были достигнуты у 95,7% обследуемых: у 41 пациента (89,1%) полное сращение (4 балла по шкале REBORNE) зафиксировано на сроке 6 месяцев, у 3 пациентов (6,5%) — на сроке 12 месяцев.
Заключение. Применение ГАДКТ, содержащих плазмидную конструкцию, кодирующую одновременно гены VEGF и BMP-2, для костной пластики у пациентов с ложными суставами после длительных сроков несращения и при предшествующих неудачных попытках лечения позволило получить сращения с высокой долей положительных результатов (95,7%).