Ген-активированные остеопластические материалы: прорыв в медицине и сотрудничестве
Ген-активированные остеопластические материалы являются прорывом для медицины. Реализация работы от фундаментальных исследований до создания продукта – яркий пример эффективной коллаборации бизнеса, науки и координации государства, общим результатом которого будет неизбежное повышение качества жизни человека. Директор компании «Гистографт», челюстно-лицевой хирург Федерального медицинского биофизического центра имени А.И. Бурназяна ФМБА России, победитель Президентской программы Российского научного фонда, в рамках просветительского марафона «Наука и Знание», организованного Российским обществом «Знание», выступил с докладом, где рассказал о своем опыте разработок и внедрения продукта, который могут взять на вооружение и другие ученые. Присоединяйтесь к просмотру!
Комментарии
Поделитесь своими мыслями, используя поле для комментариев выше.
Конспект
Ген активированный материал позволяет запустить процесс регенерации любых тканей: костных, мышечных или хрящевых, а также нервных волокон. Над созданием технологии наша команда работает с 2011 года.
На данный момент остеопластические материалы уже применяются для регенерации костной ткани, но в обозримом будущем появится возможность использовать методику для восстановления мышц, хрящей или компонентов нервной системы.
Все началось с разработки концепции и проверки ее на практике. Мы проводили тестирование в лабораторных условиях, после чего перешли к доклиническим и клиническим исследованиям. Заключительным шагом стала регистрация продукта и его внедрение в клиническую практику.
Как работает ген-активированный материал?
Во время разработки технологии мы использовали различные матриксы, чтобы найти наиболее подходящую систему для доставки генных конструкций. В результате мы остановились на варианте из октакальциевого ф
Генная конструкция включала в себя ген сосудистого эндотелиального фактора роста. Он принимает активное участие в процессе формирования сосудов, а в дальнейшем – и костной ткани.
Плазмидная ДНК имплантируется в область костного дефекта и стимулирует естественное наращивание необходимой ткани. Процесс происходит в несколько этапов:
- плазмидная ДНК высвобождается и поступает в клетки;
- из цитоплазмы она проникает в ядро;
- здесь ДНК начинает вырабатывать терапевтический белок, который взаимодействует с рецепторами соседних клеток;
- запускается процесс формирования новых тканей и сосудов.
Этапы тестирования ген-активированного материала
Главной целью наших исследований было доказать, что каждый из перечисленных выше механизмов действительно работает.
- чтобы понять, поступает ли в клетки генная конструкция, мы отмаркировали ее светящимися метками;
- для отслеживания дальнейшего пути ДНК использовался другой маркерный ген (люцифаза светлячков, позволяющая им излучать свет);
- проследив траекторию движения помеченного материала, мы обнаружили, что плазмида высвободилась и поступила в соседние клетки, начав производство нужных нам белков.
Эта методика исследования является стандартной для генной терапии и позволяет быстро проверить все исходные данные.
На следующем шаге мы подсчитали, сколько сосудов, необходимых для регенерации костной ткани, формируется в целевой зоне под воздействием ген-активированного материала. Для сравнения использовался контрольный образец без плазмидной ДНК.
В результате выяснилось, что количество сосудов в первый месяц после имплантации ген-активированного материала было значительно больше.
Для отслеживания формирования костной ткани проводились эксперименты на кроликах. Исследуемые материалы помещались в дефекты теменных костей диаметром 10 мм.
Через 30 дней после операции в центральной области повреждения уже началось формирование костной ткани. После этого мы убедились, что технология работает и перешли к клиническим исследованиям.
Можно ли уже воспользоваться технологией?
Для внедрения продукта в клиническую практику мы провели дополнительные исследования, соответствующие законодательным нормам. Наша технология использовалась для наращивания костной ткани для решения задач челюстно-лицевой пластической хирургии в отделении одного из московских центров. Исследование было признано успешным, и мы получили разрешение на регистрацию от Росздравнадзора. В некоторых случаях имплант может не прижиться. Например, противопоказанием для костной пластики будет являться сахарный диабет.
Завершая свое выступление, Илья Бозо дал прогноз относительного будущего генной инженерии в медицине. По его словам, все движется к тому, что постепенно будет происходить все большее замещение трансплантации донорских тканей. Регенеративная медицина предлагает для этого два пути: создание материала для замены искусственным путем или стимуляция организма для самостоятельного восстановления поврежденной области.
