Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
6 декабря 2016, вторник, 15:16
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

Суставы из носа

Хрящевая ткань с хондроцитами
Хрящевая ткань с хондроцитами
MedCell at Yale

Новый метод клеточной терапии болезней суставов показал вызывающие оптимизм результаты на пилотной стадии клинических испытаний.

Гиалиновая хрящевая ткань выстилает внутреннюю поверхность суставов. Она должна снижать трение в суставе и амортизировать нагрузку. Ткань состоит из клеток хондроцитов. Хондроциты выделяют в суставную полость различные низкомолекулярные вещества, в том числе межклеточный матрикс, непосредственно снижающий трение в суставе и обладающий определенной механической жесткостью. Утрата хондроцитов из-за болезни (например, остеоартроза) приводит к воспалению и болезненности в суставе и без лечения заканчивается значительным снижением подвижности в пораженном суставе. Заболеваемость остеоартрозом значительно увеличивается с возрастом, в пожилом возрасте болеет около трети населения, болезнь сильно снижает качество жизни и может приводить к потере трудоспособности.

Хотя первые клинические испытания лечения поврежденного хряща с помощью траснплантации хондроцитов из неповрежденного хряща того же пациента прошли уже более 20 лет назад, существенных успехов до сих пор не достигнуто. Вероятнее всего, это связано с низкой способностью хондроцитов к делению. И вот теперь найден новый неожиданный источник хондроцитов с высокой способностью к делению. Они нашлись в носовой перегородке.

Дело в том, что у хондроцитов носовой перегородки и хондроцитов хряща совершенно разные судьбы во время развития организма.

После оплодотворения яйцеклетка начинает делиться. Сначала две клетки, потом четыре, потом восемь. На этой стадии все клетки еще совершенно одинаковые. Их даже можно механически разделить – тогда из них получится хоть восемь одинаковых эмбрионов, а затем восемь почти одинаковых взрослых организмов.

Потом клетки еще немного делятся, и образуется бластула – полый внутри шарик, поверхность которого состоит из всё еще примерно одинаковых клеток. Клетки бластулы – это еще эмбриональные стволовые клетки, они способны дифференцироваться в клетки любого типа. Когда ученые получают индуцированные плюрипотентные стволовые клетки – одним из доказательств успеха служит то, что при имплантации в бластулу такие клетки приживаются и участвуют в образовании нового организма наравне со всеми.

А вот дальше происходит гаструляция. Во время гаструляции клетки делятся на три зародышевых листка и приобретают уже свойства, характерные только для своего зародышевого листка. Если не перепрограммировать их специально, то сами по себе эти клетки могут превращаться уже в ограниченное число типов клеток. Из энтодермы образуется внутренний эпителиальный слой желудочно-кишечного тракта, печень и поджелудочная железа. Из мезодермы формируются мышцы, кровеносные сосуды, почки, а также костный и хрящевой скелет. Из нее же формируются хондроциты, живущие в суставах. А вот хондроциты носовой перегородки образуются из эктодермы. Как и нервная система, кожный эпителий, эпителий органов чувств, зубную эмаль и эпидермис.

Авторы работы обнаружили, что между хондроцитами носовой перегородки и хондроцитами из суставов есть принципиальная разница. Оказалось, что в хондроцитах суставов на значительном уровне синтезируются белки, кодируемые генами Hox. Гены Hox называются гомеозисными генами, из-за того, что мутации в них приводят к явлению, называемому гомеозисом. Гомеозис – это явление, при котором, например, конечности меняются местами или происходят еще какие-нибудь нарушения общего плана строения тела. Например, у дрозофилы мутации в гене Antennapedia приводят к тому, что ноги превращаются в антенны или на месте антенн вырастают ноги. Недавно был проведен эксперимент, в котором рыбам ввели гомеозисный ген мышей, отвечающий за развитие конечностей. В результате у рыб сформировались зачатки конечностей, пригодных для передвижения по суше. Гомеозисные гены выполняют очень важную функцию в организме: они отвечают за общий план строения всего тела. Поэтому они очень консервативны, по ходу эволюции увеличивается скорее их количество. Если заменить у мухи все ее гомеозисные гены на соответствующие гены курицы, развитие мухи проходит нормально.

Синтез белков, которые кодируют гомеозисные гены, свойствен полностью дифференцированным клеткам с невысоким пролиферативным потенциалом. И действительно, оказалось, что Hox-негативные хондроциты эктодермального происхождения обладают более высоким пролиферативным потенциалом, чем Hox-позитивные хондроциты мезодермального происхождения из суставов. Авторам работы удалось их размножить их в культуре и показать, что после имплантации в сустав в таких хондроцитах тоже начинается экспрессия генов Hox.

Хрящевая ткань сустава с имплантированными хондроцитами (K. Pelttari, B. Pippenger et al., Adult human neural crest–derived cells for articular cartilage repair. Sci. Transl. Med. 6, 251ra119 (2014).)

Доклинические испытания метода были проведены на козлах и показали неплохие результаты. В настоящий момент проходит пилотная стадия клинических испытаний. Испытания продолжаются 18 месяцев, в них участвует 7 пациентов.

Томограмма сустава до траснплантации хондроцитов и спустя четыре месяца (Pelttari, Pippenger et al. 2014)

Негативных побочных эффектов не обнаружено. Через четыре месяца после вмешательства на МРТ отмечались значимые улучшения. Авторы планируют опубликовать результаты испытаний в отдельной статье.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Facebook Google GPS IBM iPhone PRO SCIENCE видео ProScience Театр Wi-Fi альтернативная энергетика «Ангара» античность археология архитектура астероиды астрофизика Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса визуальная антропология вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология глобальное потепление грибы грипп демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии коронавирус космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. открытия палеолит палеонтология память педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы ракета растения РБК РВК регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы Сингапур смертность Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа эволюция эволюция человека экология эпидемии этнические конфликты этология ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.