Создание высококачественного хряща из мезенхимальных стволовых клеток, полученных из iPS-клеток

Исследовательская группа под руководством доктора Дениз Зухур и доцента Макото Икея разработала метод создания хрящевых сфероидов из мезенхимальных стволовых клеток, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iMSC). Результаты исследования были опубликованы онлайн в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology 10 мая 2023 года.

Проблема текущих методов

Существующие методы восстановления хрящевой ткани ограничены. Регенеративная медицина обычно использует хондроциты и мезенхимальные стволовые клетки, но их клиническое применение ограничено медицинскими осложнениями от доноров и плохой пролиферативной способностью.

Новый метод

Чтобы преодолеть эти проблемы, команда исследовала метод дифференцировки для получения высококачественных хрящевых сфероидов из iMSC. Они обнаружили, что использование низкомолекулярного соединения TD-198946 повышает эффективность дифференцировки iMSC в хрящ. Применяя ступенчатый протокол индукции, им удалось получить высококачественные хрящевые сфероиды.

Результаты и безопасность

Было продемонстрировано, что после трансплантации в иммунодефицитных мышей эти сфероиды увеличивали выработку внеклеточного матрикса, что указывает на поддержание хряща in vivo. Кроме того, не было обнаружено признаков дедифференцировки, образования фиброзного хряща или гипертрофии in vivo, что подтверждает безопасность для потенциального клинического применения.

Значение и перспективы

Этот прорыв подчеркивает потенциал iMSC как перспективного клеточного источника для восстановления хряща. Способность сфероидов сливаться в течение нескольких дней открывает возможность использования методов биопечати для создания более крупных хрящевых тканей. Исследование предлагает новые пути для восстановления хряща и создает основу для получения значительных количеств ткани, необходимых для терапевтической трансплантации. Будущие исследования могут быть направлены на изучение возможности клинического применения и потенциала комбинации технологий биопечати с хрящевыми сфероидами из iMSC для крупномасштабной реконструкции тканей.