Прорыв в исследовании стволовых клеток может привести к новым методам восстановления костей на наноповерхностях

Ученые из Университета Саутгемптона разработали новый метод получения костных клеток, который может привести к революционным методам восстановления костей для людей с переломами или нуждающихся в замене тазобедренного сустава из-за остеопороза и остеоартрита.

Исследование, проведенное доктором Эммаджейн Кингем в Университете Саутгемптона совместно с Университетом Глазго и опубликованное в журнале Small, заключалось в культивировании человеческих эмбриональных стволовых клеток на поверхности пластиковых материалов и оценке их способности к изменению.

Ученые смогли использовать нанотопографические паттерны на биомедицинском пластике, чтобы направить дифференцировку человеческих эмбриональных стволовых клеток в костные клетки. Это было достигнуто без каких-либо химических стимуляторов.

Использованные материалы, включая биомедицинский имплантируемый материал поликарбонатный пластик, предлагают более доступный и дешевый способ культивирования человеческих эмбриональных стволовых клеток и открывают новые возможности для будущих медицинских исследований в этой области.

Профессор Ричард Ореффо, руководивший командой из Саутгемптона: «Получение костных клеток для регенеративной медицины и дальнейших медицинских исследований остается серьезной проблемой. Однако мы обнаружили, что, используя поверхностные технологии, которые позволяют генерировать и, в конечном итоге, масштабировать человеческие эмбриональные стволовые клетки до скелетных клеток, мы можем помочь процессу тканевой инженерии. Это очень интересно».

«Наше исследование может предложить совершенно новый подход к скелетной регенеративной медицине. Использование нанотопографических паттернов может позволить создавать новые конструкции для культивирования клеток, новые конструкции устройств и может ознаменовать разработку новых методов восстановления костей, а также дальнейшие исследования человеческих стволовых клеток», — добавляет профессор Ореффо.

Исследование финансировалось Советом по биотехнологическим и биологическим исследованиям (BBSRC).

Это открытие расширяет результаты предыдущей совместной работы университетов Саутгемптона и Глазго. В 2011 году команда успешно использовала пластик с нанопаттернами для роста и распространения взрослых стволовых клеток с сохранением их характеристик — процесс, который дешевле и проще в производстве, чем предыдущие методы.

Доктор Николай Гадегаард из Института молекулярной, клеточной биологии и биологии систем Университета Глазго: «Наше предыдущее совместное исследование показало новые захватывающие способы контролировать рост и дифференцировку мезенхимальных стволовых клеток — стволовых клеток из костного мозга взрослых — на наноразмерных паттернах».

«Это новое открытие под руководством Саутгемптона показывает, что совершенно другой источник стволовых клеток, эмбриональный, также реагирует аналогичным образом, и это действительно начинает открывать эту новую область исследований. Это дает нам надежду, что мы сможем воздействовать на более широкий спектр дегенеративных состояний, чем мы изначально предполагали. Этот результат имеет фундаментальное значение».