Имплант для восстановления хряща снижает боль и восстанавливает функцию тазобедренного сустава у собак

Текстильный имплант, содержащий хрящ, полученный из стволовых клеток, снизил боль и восстановил функцию тазобедренного сустава до исходного уровня в исследовании на собаках с симптомами умеренного остеоартрита. Исследование, проведённое учёными из Университета штата Северная Каролина, Университета Вашингтона в Сент-Луисе и компании Cytex Therapeutics Inc., может стать важным первым шагом к профилактическому и менее инвазивному восстановлению суставов у собак и людей.

У людей и собак всего один миллиметровый слой хряща может определять разницу между активной жизнью и болезненным остеоартритом. Именно этот тонкий слой хряща защищает поверхности суставов и позволяет костям плавно скользить друг относительно друга. Возраст или травма сустава могут привести к деградации хряща, вызывая остеоартрит и прогрессирующую боль.

«Одна из главных целей ортопедии — замена хряща, но эффективного способа сделать это до сих пор не было», — говорит Дункан Ласельс, профессор хирургии и трансляционных исследований боли в NC State. — «Большинство усилий сосредоточено на замене или восстановлении хрящевой поверхности искусственными материалами, но регенерация хряща пока невозможна. И многие используемые искусственные продукты не интегрируются с организмом».

Фаршид Гилак, профессор ортопедической хирургии в Университете Вашингтона, вместе с Брэдли Эстесом и Фрэнком Моутосом основал Cytex Therapeutics для разработки импланта, способного заменить повреждённый или отсутствующий хрящ. Имплант создаётся с использованием уникальной комбинации производственных техник, в результате чего получается структура, частично текстильная, частично напечатанная на 3D-принтере, которую можно засеять собственными стволовыми клетками пациента.

«Сочетание 3D-печати с передовыми текстильными технологиями позволило нам создать имплант, который с первого дня после установки имитирует функцию естественных здоровых тканей сустава», — говорит Эстес. — «Мы также разработали его так, чтобы он со временем растворялся, и в конечном итоге функция сустава возвращалась к собственным тканям пациента в процессе заживления».

Исследователи провели исследование для тестирования импланта на собаках — критически важный шаг для внедрения этой технологии как для ветеринарных, так и для человеческих пациентов.

В ходе исследования хрящу давали вырасти на импланте в течение нескольких недель до операции. Затем имплант помещали в повреждённую область головки бедренной кости. Со временем имплант растворялся, в итоге оставляя в восстановленном суставе только собственную естественную ткань пациента.

Собак разделили на две группы: одна получила имплант, контрольная группа — нет. Ласельс, научный сотрудник NC State Масатака Эномото и их коллеги провели операции и оценили последующую боль и функцию сустава в обеих группах.

Через четыре месяца после операции группа с имплантом вернулась к исходным уровням как по функции, так и по боли, в то время как контрольная группа не показала улучшений. Исследователи также обнаружили признаки успешной интеграции импланта в тазобедренные суставы, что эффективно восстановило их поверхность.

«Мы увидели, что с этим имплантом собаки чувствовали себя так же хорошо или даже лучше, чем после тотального эндопротезирования сустава», — говорит Ласельс.

«Мы были в восторге от того, что имплант так эффективно восстановил активность животных», — говорит Эстес. — «Ведь именно по этой причине пациенты обращаются к врачам — они хотят снова играть в теннис, играть с детьми и, в целом, вернуться к активной жизни без боли, которую отнял артрит».

Ласельс надеется, что имплант поможет решить некоторые проблемы, связанные с тотальным эндопротезированием суставов у молодых и активных пациентов.

«У тотального эндопротезирования для молодых пациентов есть существенные недостатки», — говорит Ласельс. — «Операция сложнее, а искусственные суставы служат лишь определённое количество лет, после чего их нужно менять, и с каждым разом результаты часто хуже.

Эта процедура менее инвазивна, имплант использует собственные клетки организма и интегрируется в повреждённую область с минимальным риском отторжения. Мы считаем, что это раннее вмешательство, которое может стать серьёзным шагом вперёд в отсрочке замены суставов у собак и, надеемся, однажды — у людей».