Хрящ можно вырастить при помощи эмбриональных стволовых клеток

Инженеры-биомедики университета Райс разработали новую технологию выращивания хряща из человеческих эмбриональных стволовых клеток. Данный метод можно будет использовать для выращивания замены поврежденному хрящу, а также для хирургического восстановления коленных, челюстных, тазобедренных и других суставов.

Инженеры-биомедики университета Райс разработали новую технологию выращивания хряща из человеческих эмбриональных стволовых клеток. Данный метод можно будет использовать для выращивания замены поврежденному хрящу, а также для хирургического восстановления коленных, челюстных, тазобедренных и других суставов.

«Так как данные нам природой хрящи не могут себя восстанавливать, исследователи долгое время искали способы выращивания замену хрящу в лабораторных условиях, которой можно будет лечить травмы», - говорит главный исследователь Кириакос А. Атанасиу, профессор биоинженерии. «Исследование предлагает новейший подход к производству близких к хрящевым клеток из эмбриональных стволовых. Также представлен первый метод использования таких клеток для получения хрящевой ткани с отличными функциональными свойствами».

Экспериментируя с различными стимуляторами, исследователи разработали способ превращения стволовых клеток в хрящевые. Затем, основываясь на этой работе, ученые смогли получить хрящевую ткань из выведенных клеток. Результаты показывают, что те виды хрящей, которые можно создать в лаборатории, схожи с хрящами человеческого тела. Так, например, можно получить гиалиновый суставной хрящ (который присутствует в любом суставе) и волокнистый хрящ (находится в мениске коленного сустава и в челюстном суставе). Атанасиу говорит, что результаты работы впечатляют. Предполагается, что подобные методы можно будет использовать для превращения хрящевых стволовых клеток в здоровые, крепкие части хряща – это будет полезно для клинического применения.

Специалисты по работе с тканями, в том числе и команда атанасиу, пытаются раскрыть секреты регенеративной системы человеческого тела, чтобы найти новые способы замены поврежденных участков таких тканей, как мышечная, костная, хрящевая и кожная.

Лаборатория костно-мышечной биоинженерии Атанасиу в Университете Райс специализируется на выращивании хрящевой ткани.

Первоначальным открытием было то, что из стволовых клеток можно получить многие другие клетки организма. В каждом человеке существует множество действующих «зрелых» стволовых клеток. Они могут становиться кровяными, костными, кожными и т.д. Стволовые клетки специализируются под воздействием сложной последовательности химических и биомеханических стимуляторов, сигналов, которые ученые только начинают понимать.

В отличие от зрелых стволовых клеток, которые могут превратиться лишь в определенные клетки нашего организма, эмбриональные стволовые клетки теоретически способны стать любыми.

Команда Атанасиу является одной из лучших во всем мире исследовательских групп по изучению хрящевых клеток и, в особенности, получению хрящевой ткани. По его словам, главное преимущество их разработки состоит в том, что эмбриональные стволовые клетки, в отличие от зрелых, имеют свойство гибкости применения.

«Найти постоянно доступный источник клеток – вот основная трудность в инженерии хрящей», - говорит Атанасиу. «Мы знаем, как получить из зрелых стволовых клеток хрящеподобные. Главная проблема возникает при попытке сохранить во времени выведенный штамм зрелых стволовых клеток. Они постоянно пытаются превратиться из стволовых в специализированные клетки, поэтому при работе с ними время играет против нас».

Для сравнения, исследовательская группа Атанасиу смогла гораздо более простым образом вырастить и сохранять штамм эмбриональных стволовых клеток. Однако, они отметили, что пока не ясно, какой тип стволовых клеток лучше всего подходит для хрящевой инженерии.

«Мы не знаем ответа на это», - говорит Атанасиу. «Очень важно то, что мы изучили все возможные для использования типы клеток, а затем сравнили между собой результаты. В итоге мы обнаружили, с чем и при каких условиях работать лучше. Но все эти клеточные процессы – очень сложная штука. Скорее всего, нужно будет для конкретной ситуации использовать наиболее подходящий тип стволовых клеток».

Атанасиу начал изучать эмбриональные стволовые клетки в 2005 году. В то время, когда финансирование его программы было ограничено, он спросил двоих новых аспирантов из своей группы, не желают ли они принять участие в разработке, которая являлась второстепенной по отношению к их работе. Эти ученые, Юджин Коэй и Гвен Хобен, теперь являются соавторами данного исследования. Они являются сотрудниками Медицинского колледжа Бейлора, работали по Программе повышения квалификации ученых-медиков, которая позволяла аспирантам получить степень в области медицинских наук от Бейлора и, в то же время, степень кандидата наук в Университет Райс.

Результаты исследования доступны онлайн, а также опубликованы в сентябрьском выпуске журнала «Stem Cells».

Работа велась над стволовыми клетками, которые были разрешены к использованию Национальным Институтом здравоохранения.

Финансирование шло от Университета Райс.

Примечание: статья взята из выпуска новостей Университета Райс.

Источник: http://st-cells.com