Учените са разработили нов метод за спиране или обръщане на уврежданията и болките, причинени от дегенеративно дискова болест в гръбначния стълб, използвайки клетъчни терапии, според изследване на доказателство за концепция, публикувано в списанието.
Изследователи от Института по инженерство "Дюк Прат" в университета "Дюк" в Дърам, Северна Каролина, са разработили нови биоматериали, способни да доставят бустер от репаративни клетки на nucleus pulposus (NP), ефективно спиране на болката, причинена от дегенеративно дискова болест.
NP е "гел-подобно" уплътнение, намерено между гръбначните дискове. Според изследователите НР тъканта разпределя натиска и осигурява мобилност на гръбначния стълб, което спомага за облекчаване на болката в гърба.
Дегенеративната дискова болест е често срещано състояние на гръбначния стълб, причинено от разпадането на междупрешленните дискове. По-вероятно е да се случи, когато човек застарява, когато дисковете започват да се носят тънки и губят способността си да смекчават гръбначния стълб. Това може да доведе до допълнителни усложнения, като например артрит.
Подобряване на съществуващите методи
Предишни лабораторни изследвания са доказали, че повторното имплантиране на НП клетки може да забави дисгенерацията на диска, твърдят изследователите.
Но Аубри Франсиско от Катедрата по биомедицинско инженерство в Дюк казва, че въпреки че много компании предлагат стратегии за доставка на клетки в опит да спрат дискогенерацията на диска, методите са лоши, неефективни и "позволяват на клетките бързо да мигрират извън мястото на инжектиране. "
Лори Сеттън от Катедрата по биомедицинско инженерство и Катедрата по ортопедична хирургия в Дюк казва:
"Нашата основна цел беше да създадем материал, който да е течен в началото, гел след инжектиране в дисковото пространство и да държи клетките на мястото, където са необходими. Втората ни цел беше да създадем материал, който да осигури предават клетките с екологичните знаци за насърчаване на тяхната устойчивост и биосинтеза. "
Как функционират биоматериалите
Начинът, по който новите биоматериали работят, е чрез задържане на клетките на място и задействане на процес, който имитира ламинин, протеин, намиращ се в нативна НН тъкан.
Новият метод осигурява повторно захващане на репаративни клетки. Снимка кредит: Aubrey Франсиско.
Сеттън обяснява, че ламининът обикновено се среща в млади, но не дегенерирани дискове. Протеинът позволява инжектираните клетки да се прикрепят и да останат на място с доставения биоматериал.
Сеттън добавя, че ламининът може също така да позволи на клетките да оцелеят за по-дълъг период от време, както и да произвеждат повече от "подходящата извънклетъчна матрица или структурно поддържане на дисковете, които помагат да се спре дегенерирането".
С оглед на това, учените са разработили "гелна смес", предназначена за повторно въвеждане на NP клетки в областта на интервертебралния диск (IVD).
Гелът е съставен от три компонента; протеин ламинин-111 – който е химически модифициран – и два полиетилен гликол (PEG) хидрогелове, които могат да се прикрепят към модифицирания ламинин. След като се инжектира, гелът държи клетките на място.
Този гел се инжектира в опашката на опашката, по същия начин, по който клетките ще бъдат доставени на пациента. Иглата се задържа на място в тънкия външен слой на опашките в продължение на една минута, докато гелът навлезе в областта на IVD на плъха.
Положителни предварителни резултати
Резултатите показват, че гелът започва да се втвърдява след 5 минути и след 20 минути се поставя.
Използвайки луциферазен биомаркер за наблюдение на напредъка на биоматериалите, изследователите успяха да видят, че повече клетки остават на място 14 дни след инжектирането, когато се провеждат с новия носител на биоматериал, в сравнение с клетките, доставяни чрез методи, изискващи течна суспензия, в която клетките обикновено остават на място за 3 до 4 дни.
Сеттън казва, че предварителните резултати от това изследване могат да имат положително въздействие върху бъдещето на клетъчната терапия. Тя добавя:
"Концепцията е, че тези клетки ще бъдат насърчавани да произвеждат матрица, която може да подпомогне регенерирането на тъканите или арестуването на дегенерацията.Други изследвания, които оценяват височината на диска или матричната хидратация след доставянето на клетките, са важни за постигането на тази цел. . "
