Клетки носовой перегородки можно использовать для устранения дефектов хрящевой ткани суставных поверхностей человека — к такому выводу пришли исследователи из Базельского университета (University of Basel) и Университетской Клиники Базеля (University Hospital of Basel) под руководством профессора Ивана Мартина (Ivan Martin). Результаты исследования опубликованы в «Science Translational Medicine».
Способность хрящевых клеток носовой перегородки адаптироваться и самообновляться в тканях коленного сустава связана с экспрессией гомеобоксных (HOX) генов. Дефекты хрящевой ткани сустава у людей пожилого возраста развиваются чаще в результате дегенеративных процессов, у людей молодого возраста — в результате травматических повреждений сустава. Коррекция дефектов такого характера требует проведения сложных хирургических операций и длительного периода реабилитации. Таким образом, исследователями представлен альтернативный метод лечения, суть которого заключается в замещении хрящевых клеток в тканях суставных поверхностей хрящевыми клетками носовой перегородки.
Хрящевые клетки носовой перегородки обладают высоким потенциалом для дифференциации в клетки хрящевой ткани после выращивания в культуре. В данном клиническом исследовании у 7 из 25 пациентов в возрасте до 55 лет при помощи биопсии извлекали небольшое количество (6 мм в диаметре) хрящевой ткани носовой перегородки с последующим изолированием хрящевых клеток. Клетки высеивали на коллагеновую мембрану и культивировали в течение 2 нед, выращенным трансплантатам придавали форму и размер в соответствии с формой и размерами дефекта (30х40 мм). Поврежденную хрящевую ткань суставных поверхностей удаляли и замещали имплантатом хрящевых клеток носовой перегородки.
В предыдущем клиническом исследовании, проведенном в сотрудничестве с пластическими хирургами, используя тот же метод, исследователям удалось реконструировать крылья носа, пораженные опухолью.
Удивительная адаптация
В более ранних исследованиях с использованием животной модели для ученых неожиданным оказался факт, что имплантированные хрящевые клетки носовой перегородки проявляли совместимость с хрящевыми клетками коленного сустава, несмотря на различное происхождение этих двух типов клеток. В период эмбрионального развития хрящевые клетки носовой перегородки образуются из нейроэктодермального зародышевого листка, из которого также формируется нервная система. Их высокая способность к самообновлению обусловлена отсутствием экспрессии некоторых HOX-генов. Напротив, хрящевые клетки суставных поверхностей образуются из мезодермального зародышевого листка, и экспрессия HOX-генов у этих клеток ярко выражена.
Комментируя полученные результаты И. Мартин отметил, что данные базовых и доклинических исследований позволили определить новые направления в лечении при хрящевых повреждениях суставов. Как показано в более ранних исследованиях, способность клеток хрящевой ткани к адаптации и самообновлению сохраняется с возрастом, что указывает на значимость данного метода лечения для людей пожилого возраста. Несмотря на то что основной целью исследования являлось подтверждение возможности и безопасности трансплантации клеток хрящевой ткани носовой перегородки, дальнейшие исследования клинической эффективности метода представляют большой интерес.
Pelttari K., Pippenger B., Mumme M. et al. (2014) Adult human neural crest-derived cells for articular cartilage repair. Sci. Transl. Med., 6(251): 119–251.
Universität Basel (2014) From nose to knee: engineered cartilage regenerates joints. ScienceDaily, 28 August (http://www.sciencedaily.com/releases/2014/08/140828090200.htm).
Сергей Боровик
