Клинические испытания технологии начнутся уже через четыре года

Искусственный хрящ, который выдерживает вес в 30 килограмм

Группе ученых Киотского университета под руководством профессора Нориюки Цумаки (Noriyuki Tsumaki) впервые удалось произвести хрящевую ткань из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК). Чтобы подтвердить безопасность такой операции, они уже пересадили такую ткань свиньям. Через четыре года ученые планируют начать клинические испытания. 27 февраля американский журнал Stem Cell Reports опубликовал об этом статью.

Хрящи поглощают энергию ударов при сгибании и растяжении суставов, однако с возрастом они изнашиваются. Также они могут пострадать в результате спортивной деятельности или автомобильной аварии. После этого хрящевая ткань плохо восстанавливается, в результате чего в суставах появляется боль, они могут воспалиться.

Группа ученых под руководством профессора Цумаки намерена провести клинические испытания, в ходе которых пациентам с поврежденными хрящами пересадят хрящевую ткань, изготовленную из ИПСК. Первую операцию планируется провести в 2019 году.

Помимо изготовления ИПСК из клеток пациента также обсуждается применение ИПСК со слабой реакцией отторжения, которые хранятся в исследовательском институте.

Команда выращивает клетки, добавляя особый протеин к человеческим ИПСК. После нахождения в питательном растворе они начинают превращаться в хрящевые клетки и вырабатывать коллаген, в результате чего образуется хрящевая ткань.

Когда эту ткань пересадили свиньям и крысам, она интегрировалась с их хрящами. Раковых опухолей не возникало. Когда ткань пересадили свиньям с поврежденными хрящами, она смогла выдерживать вес в 30 килограмм. По словам профессора Цумаки, коллектив намерен подтвердить безопасность и эффективность лечения.

Постепенное внедрение регенеративной медицины

Что касается регенеративной медицины на основе ИПСК, то первая в мире подобная операция, по пересадке пациенту сетчатки, прошла в сентябре прошлого года. Киотский университет также планирует начать клинические исследования в области лечения болезни Паркинсона и изготовления тромбоцитов для переливания крови. Изготовление хрящевой ткани может стать одним из прорывов регенеративной медицины.

Группа ученых Киотского университета по руководством профессора Дзюн Такахаси (Jun Takahashi) подала заявку на проведение в июне этого года клинических исследований в области пересадки нервных клеток, изготовленных из ИПСК, в мозг пациентов с болезнью Паркинсона. В ближайшее время к клиническим испытаниям планирует перейти и группа ученых под руководством профессора Кодзи Ито (Koji Ito), которая занимается изготовлением из ИПСК тромбоцитов.

Университеты Осака и Кэйо также занимаются проектами в сфере регенеративной медицины: они исследуют возможности изготовления из ИПСК клеток сердца и спинного мозга, а также их пересадки пациентам. Ожидается, что клинические опыты начнутся уже в ближайшие годы.

Вместе с тем для того, чтобы начать широкое применение регенеративной медицины с использованием ИПСК, необходимо не только быть уверенным в безопасности и эффективности этих методик, но и решить проблемы, связанные с большими расходами, массовыми поставками и временем, необходимым на выращивание подобных клеток. Первостепенной задачей станет разработка технологий, которые будут поддерживать распространение этого метода лечения.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки

Это клетки, которые обладают способностью превращаться в различные клетки и образовывать ткани подобно оплодотворенной яйцеклетке, путем эпигенетического перепрограммирования. В зависимости от условий выращивания из них можно получить хоть сердечные, хоть нервные клетки. ИПСК разработал профессор Киотского университета Синъя Яманака (Shinya Yamanaka), за что в 2012 году получил Нобелевскую премию. В сентябре прошлого года группа ученых под руководством Масаё Такахаси (Masayo Takahashi) провела первую в мире операцию по пересадке пациенту сетчатки, изготовленной с помощью ИПСК.