Литовские ученые создали искусственную кость и хрящ

Разработанный учеными бифункциональный каркас имитирует сложную остеохондральную структуру и восстанавливает природную функцию сустава, успешно заполняя суставные дефекты при артрозе

Бифункциональный композит имитирует комплексную костно-хрящевую структуру суставов, предлагая невероятные возможности для замены поврежденных элементов.

По статистике Всемирной организации здравоохранения, около 10% мужчин и 18% женщин в возрасте старше 60 лет страдают остеоартритом (артрозом). Момент развития болезни ассоциируется с возрастной дегенерацией и истончением хрящевой ткани; средний возраст начала остеоартрита составляет 55 лет. Это самое распространенное заболевание суставов на планете.

Сегодня стандартное лечение ограничено нестероидными противовоспалительными средствами (НПВС), кортикостероидами, экспериментальными инъекциями гиалуроновой кислоты. В тяжелых случаях врачи прибегают к артроскопическим вмешательствам и эндопротезированию.

Литовские ученые предложили принципиально новую стратегию лечения остеоартрита, которая восстанавливает анатомическую целостность разрушенных суставных структур. Вместо обычного титанового имплантата они применили уникальные, почти природные материалы.

По словам химика КТУ Симоны Мисевичюте, создание новых композитов и решения проблемы артроза — исключительно сложная задача. Хрящевая ткань восстанавливается слишком медленно, образуя вместе с прилегающими костями комплексную остеохондральную структуру.

Регенеративная медицина: новый подход к лечению артроза

Разработанный учеными бифункциональный каркас призван компенсировать дефекты как хряща, так и костной ткани. Это многокомпонентное изделие, состоящее из гидроксиапатита, желатина, хитозана. Каркас имитирует  сложную остеохондральную структуру и природную функциональность сустава, успешно заполняя суставные дефекты.

«Разработка новых каркасов для регенеративного инжиниринга и внедрение их в медицину имеет первостепенное значение. Насколько я знаю, бифункциональные каркасы, которые имитируют  остеохондральную ткань, еще не применяют в медицинской практике», — заявила Мисевичюте.

Один из компонентов нового композита желатин — это дешевый продукт, который получают для пищевой и косметической промышленности. Он представляет собой прозрачную, твердую и почти безвкусную субстанцию из коллагена животных. Желатин обладает высокой биологической совместимостью, является биодеградируемым и может подвергаться разнообразным химическим модификациям.

Каркас формируется из комбинации полимерных слоев, а его пористая структура достигается путем лиофилизации, то есть путем «мягкой» сушки при замораживании.

Среди прочего, исследователи анализировали качественный состав композита, биоимитационную минерализацию, скорость разложения и водопоглощение. Анализы подтвердили высокую гидрофильность каркаса, что говорит в пользу его функциональности.

«Для создания композита, который имитирует костно-хрящевую структуру, потребовались междисциплинарные знания в области химии, биологии, фармации, анатомии. Наше исследование направлено на решение наиболее актуальных проблем стареющего общества. Хотя эти опыты — всего лишь начало пути, мы стремимся идти в ногу с глобальными тенденциями», — комментирует открытие руководитель проекта доктор Палавениене.

К сожалению, до опытов на животных пока дело не доходит. Очевидно, что удивительное творение регенеративной медицины нуждается в доработке и испытаниях, прежде чем искусственная кость и хрящ смогут применяться в клинической практике для лечения артроза.