Мезенхимальные стволовые клетки, модифицированные остеофильным полимером в регенерации костной ткани

Аннотация

Полный текст

Остеопороз занимает четвертое место в мире в структуре заболеваний, наряду с сердечно-сосудистыми, онкологическими заболеваниями и сахарным диабетом. Каждые 3 сек. в мире возникает остеопороз-ассоциированный перелом (ОАП), что составляет более 8,9 млн переломов ежегодно. Распространенность инвалидности вследствие ОАП к 2025 г. в мире составит около 2.6 млн случаев, а число случаев смерти после перелома бедра достигнет порядка 700 тысяч в год. В настоящее время при лечении костных повреждений используются различные остеогенные материалы, но ни один из них не в состоянии обеспечить высокую эффективность проводимой терапии при патологических ОАП. Таким образом, разработка альтернативных, клинически применимых методов терапии последствий остеопороз-ассоциированных переломов костей является весьма актуальной. Исходя из вышесказанного, была предложена возможность применения мезенхимальных стволовых клеток (МСК), модифицированных остеофильным бисфосфонатным полимером, для стимулирования процессов репаративного остеогенеза в зоне замедленного сращения переломов при остеопорозе и схожих патологиях. Результаты проведенных исследований показали, что полимер способен стабильно связываться с клеточной мембраной и обеспечивать аффинность МСК к костной ткани in vitro, при этом не влияя на процессы пролиферации и остеогенной дифференцировки МСК. In vivo была создана животная модель перелома диафиза локтевой кости на фоне эстроген-зависимого Гены & Клетки Том XII, № 3, 2017 материалы III национального конгресса по регенеративной медицине 35 остеопороза. Животные (белые беспородные крысы) были разделены на 4 группы. Животным одной группы в зону индуцированного перелома локтевой кости 1 раз в неделю в течение 1 мес. вводили МСК, модифицированные остеофильным полимером; двум другим группам животных вводили либо остеофильный полимер, либо немодифицированные МСК; последняя группа служила контролем. Прижизненный морфометрический микроКТ анализ показал, что локальное введение МСК, модифицированных полимером, приводило к значительному (34%) увеличению плотности костной ткани в месте перелома по сравнению с животными других групп. Результаты прижизненной оценки регенерации костной ткани были подтверждены гистологически. Таким образом, результаты доклинических исследований показали, что предлагаемый нами комплексный подход, основанный на применении клеточной терапии МСК, модифицированных остеофильным полимером, является эффективным способом стимуляции репара-тивного остеогенеза в зоне замедленного сращения переломов при остеопорозе.