Учёные Национального центра биотехнологий разработали уникальные криогели, которые способны имитировать состав пульпозного ядра межпозвонкового диска с помощью специфических глико-сигналов (протеогликанов) и мезенхимальных стволовых клеток костного мозга.
Межпозвоночный диск (МПД) является опорным органом, несущим большую механическую нагрузку, который состоит из трех тканей: пульпозное ядро, фиброзное кольцо и концевая пластина хряща.
Нарушение равновесия между всеми частями МПД может вызвать разрушение диска с повышенной катаболической активностью, ведущей к прогрессированию заболевания. На сегодняшний день дегенеративные состояния МПД являются одной из важных причин болей в спине, на лечение которых тратится ежегодно 70 миллиардов евро во всем мире.
Существует множество методов для лечения боли в спине, такие как хирургический и тканевая терапия. Одним из хирургических методов является спондилодез, при котором соединяют два и более позвонка.
Как правило, эти соединяющие устройства изготовлены из титан−керамических композитов, сплавов кобальт−хром−молибдена, ultra−high molecular weight полиэтилена с титановым покрытием и других не разлагаемых металлов и пластмасс.
В основном это системы фиксации позвонков с помощью титановых имплантатов, крепящиеся к позвонку винтами, тем самым предотвращая прогрессирование искривления и сращение позвоночника.
Эти методы, безусловно, способствуют облегчению боли и дают возможность человеку вернутся к нормальному образу жизни. Однако, ни один из них не дает гарантию для полного устранения болезни.
Поэтому так актуальны исследования, направленные на создание новых материалов, включающих в себя полимеры, факторы роста, клеточные популяции и биомеханические конструкции.
В тканевой терапии используется комбинация полимера с клетками, белками, генами и т.д. В качестве биополимера чаще используются природные полимеры, которые имеют определённые сегменты, способствующие дополнительному лечебному эффекту при регенерации тканей.
При реализации проекта синтез криогелей на основе желатина, хитозана, гиалуроновой кислоты и хондроитин сульфата осуществлялся путем криополимеризации без и с использованием сшивающих агентов, а также с использование методов «клик» химии, что, в свою очередь, дает преимущество по сравнению с другими известными методами получения биополимеров. Подготовленные макропористые биоразлагаемые и биосовместимые высоко проницаемые материалы, благодаря самосборке современных полимеров, будут эффективны для восстановления межпозвонкового диска без побочных эффектов.
Впервые получены и охарактеризованы криогели на основе желатина/хитозана/гиалуроновой кислоты/хондроитин сульфата методами криополимеризации и «клик» химии. Получены ковалентно и нековалентно связанные формы криогелей, определены оптимальные условия синтеза для каждого типа криогелей.
Результаты проекта свидетельствуют, что полученные полимеры в сочетании с клетками способны вызывать регенерацию поврежденного межпозвоночного диска.
Научный проект: АР 08052556 Разработка глико-функционализированных макропористых криогелей для восстановления межпозвонкового диска
Научный руководитель: Құдайберген Г.Қ., старший научный сотрудник, PhD
