Сломанные кости можно сращивать с помощью стволовых клеток

Стволовые клетки кости, синтезирующие один из белковых факторов роста, заживляют переломы быстрее и лучше даже при тяжёлых костных заболеваниях.

Область применения стволовых клеток расширяется с каждым днём: теперь с их помощью можно сращивать сломанные кости. Исследователи с медицинского факультета Университета Северной Каролины (США) предложили способ модификации мезенхимальных стволовых клеток, после которой зарастание переломов и трещин в костях происходит намного быстрее и надёжнее.

Повышенная ломкость и плохое сращивание переломов - характерные признаки таких тяжёлых расстройств, как несовершенный остеогенез (проявляется в раннем детстве) и остеопороз (развивается с возрастом). В обоих случаях нарушен механизм регенерации костной ткани, зарастание переломов происходит неэффективно, в костях остаются трещины. По статистике, только в США ежегодно случается около 8 млн переломов костей, от 10 до 20 процентов которых по той или иной причине плохо поддаются лечению из-за незарастающих трещин, а хирургическая пересадка костного трансплантата не всегда возможна и не всегда заканчивается удачно.

Группа исследователей под руководством Анны Спаньоли задумалась над улучшением сращения переломов с помощью мезенхимальных стволовых клеток костного мозга. В отличие от гемопоэтических стволовых клеток, которые превращаются в клетки крови, стволовые мезенхимальные клетки кости, дифференцируясь, дают клетки костной ткани. Чтобы проверить их действие на "плохие" переломы, учёные вводили их лабораторным мышам с нарушенным остеогенезом (процессом образования кости). Кроме того, введённые клетки были ещё и особым образом модифицированы: их заставили синтезировать так называемый инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-I). Это один из целого класса белков, регулирующих рост, развитие и дифференцировку клеток и тканей по всему организму.

Клетки с повышенной продукцией этого фактора роста вводились мышам с переломом берцовой кости; за излечиванием перелома следили с помощью компьютерной томографии. Оказалось, что модифицированные клетки значительно ускоряют "ремонт" кости. Заживление перелома шло даже быстрее, чем у мышей, которым вводили обыкновенные (немодифицированные) стволовые клетки кости. Трещины затягивались эффективнее, и залеченная кость оказывалась в 3-4 раза более прочной. Стволовые клетки с фактором роста показали себя даже у тех мышей, которые сами по себе не были способны сращивать сломанные кости.

Предложенную методику ждут клинические испытания. Её авторы считают, что их стволовые клетки, синтезирующие фактор роста, могут найти самое широкое применение, и что другие стволовые клетки, модифицированные тем же образом, способны помочь, например, в восполнении уровня клеток крови при различных нарушениях кроветворения.

Подготовлено по материалам Medical Xpress.