Tworzenie tkanki kostnej metodami inżynieryjnymi
Przeszczepy kości wykonuje się w Europie u ponad miliona osób rocznie. W większości przypadków pożądane są autologiczne przeszczepy kości, lecz wiążą się one z powikłaniami i są ograniczone niewielką dostępnością materiału. Naukowcy z projektu REBORNE (Regenerating bone defects using new biomedical engineering approaches) przebadali mezenchymalne komórki macierzyste w szpiku kostnym. Komórki te, znane z możliwości różnicowania do osteoblastów, w rezultacie tworzą kości. Członkowie konsorcjum przebadali różne źródła MSC — szpik kostny, tkankę tłuszczową i krew pępowinową — pod kątem możliwości tworzenia kości w obrębie rusztowań biomimetycznych. Po szeroko zakrojonych badaniach przesiewowych bezpieczeństwa i skuteczności, prowadzonych na zwierzętach, zastosowano rusztowania ceramiczne z fosforanu wapnia lub rusztowania hydrożelowe jako syntetyczne substytuty kości. Rusztowania z tych materiałów umożliwiały przyczepianie i wzrost śródmiąższowych komórek macierzystych oraz ich różnicowanie do osteoblastów. Śródmiąższowe komórki macierzyste do zastosowań klinicznych hodowano w warunkach wolnych od produktów zwierzęcych. Stosowano zamiast tego pochodne lizatu płytek z krwi ludzkiej. Badano też alternatywne metody, polegające na wstrzyknięciu kultur autologicznych śródmiąższowych komórek macierzystych do obszarów martwiczych głowy kości udowej. Zatwierdzono i przeprowadzono łącznie pięć badań klinicznych w różnych krajach UE, które dotyczyły leczenia złamań kości długich, osteonekrozy głowy kości udowej oraz augmentacji kości przed wprowadzeniem implantów zębowych. Uczestnicy projektu REBORNE udowodnili najpierw bezpieczeństwo i skuteczność MSC i biomateriałów w regeneracji kości w badaniach klinicznych, które objęły chirurgię rozszczepu podniebienia u dzieci. Wyniki rozpowszechniono poprzez 34 publikacje w prestiżowych czasopismach, osiem warsztatów, 190 wystąpień na ważnych konferencjach naukowych i w mediach. Partnerzy biznesowi z powodzeniem uzyskali certyfikację CE trzech nowych produktów oraz stworzyli z uniwersytetem spółkę spin-off. Ponadto w Niemczech, Francji, Włoszech i Hiszpanii dokonano standaryzacji kontroli produkcji i jakości terapii komórkowej. Te nowatorska technologia syntetycznych substytutów kości stanowi obiecujące rozwiązanie dla pacjentów wymagających zabiegów chirurgii ortopedycznej lub szczękowo-twarzowej. Jako że ta metoda pozwala przezwyciężyć znane ograniczenia chirurgii, można ją rozszerzyć na regenerację innych tkanek.
Słowa kluczowe
Kość, inżynieria tkankowa, przeszczep, śródmiąższowe komórki macierzyste, złamanie, osteonekroza, badanie kliniczne, rozszczep podniebienia, CE
