Россия

Компания Fujifilm достигла значительных успехов в сфере возможностей регенерации костных тканей путем трансплантации матрикса в пораженные участки костей

Сенсационные результаты исследований препарата cellnest™ — внеклеточного матрикса для клеточных культур, используемых в регенеративной медицине

17.03.2016

Корпорации FUJIFILM (президент — Шигехиро Накадзима (Shigehiro Nakajima)) удалось значительно повысить возможности регенерации костной ткани путем трансплантации на пораженные участки костей свода черепа крыс рекомбинантного пептида cellnest™*, полученного на основе человеческого коллагена типа I (далее по тексту: cellnest), внеклеточного матрикса**, необходимого для клеточных культур, используемых в регенеративной медицине. В перспективе данный продукт имеет огромный потенциал использования в области регенерации костных тканей, в частности альвеолярных костей***, которая нуждается в существенных медицинских преобразованиях.

[Предпосылки исследования]

При лечении больных с костными патологиями необходимо создать пространство для формирующейся костной ткани на пораженных участках и предотвратить заполнение этого пространства другими тканями. Также необходимо способствовать регенерации новой костной ткани путем накопительного отложения остеобластов*4. Ранее при лечении по такой методике также использовались протезирующие материалы для костей, но существующие материалы не способны одновременно решить задачи сохранения пространства и стимуляции костной регенерации. В частности, в области стоматологии: на месте удаленного зуба пространство легко заполняется окружающей тканью десны, а альвеолярная кость в таких участках легко растворяется и поглощается. При стоматологической имплантации необходимо одновременное решение двух задач — сохранения пространства и стимуляции регенерации костной ткани.

Компания Fujifilm применила свой опыт использования коллагена, накопленный за долгие годы в исследованиях на фотографической пленке, в целях разработки внутриклеточного матрикса, и этот матрикс теперь применяется в сфере регенерации костной ткани. Cellnest является генетически сконструированным искусственным белком, созданным на основе человеческого коллагена типа I, который демонстрирует сильное сцепление с интегрином*5, расположенным на поверхности клеток. С целью оптимизации скорости распада белков cellnest в живых организмах компания Fujifilm выполнила поперечную межмолекулярную связь*6 в замороженном высушенном образце препарата при помощи современных инженерных технологий. Этот препарат cellnest был преобразован в форму гранул и трансплантирован в пораженные участки костной ткани с получением нижеописанных результатов исследования.

[Результаты исследования]

(1) Описание опыта

Препарат cellnest, полученный путем создания поперечной межмолекулярной связи и сформированный в виде гранул, был трансплантирован в пораженные участки костей свода черепа крыс (рис. 1). То же самое было выполнено при помощи существующего протезирующего материала для костей типов А и В. Спустя четыре недели был произведен сравнительный анализ прогресса регенерации костной ткани пораженных участков костей.


 

(2) Результаты

  • Там, куда был трансплантирован препарат cellnest с поперечными межмолекулярными связями, по всему участку пораженной кости наблюдалось активное образование костной ткани, а регенерированная костная ткань имела такую же или большую толщину, чем в окружающих участках (рис. 2).
  • При использовании протезирующего материала для костей типа A наблюдается некоторая регенерация костной ткани, но в меньших размерах, нежели окружающие участки (рис.3).
  • При использовании протезирующего материала для костей типа В, хотя и было сохранено пространство с толщиной, равной таковой в окружающих участках, не наблюдалось практически никакой регенерации (рис. 4).

Трансплантация cellnest™


Трансплантация протезирующего материала для костей типа A


Трансплантация протезирующего материала для костей типа В

Как видно из вышеописанных результатов, компания Fujifilm подтвердила, что препарат cellnest с поперечными межмолекулярными связями и трансплантация его в пораженные участки костной ткани сохраняет пространство, необходимое для регенерации кости, способствует регенерации костной ткани и значительно повышает потенциал такой регенерации. Результаты этого исследования планируется опубликовать на 15-м Конгрессе Японского общества регенеративной медицины, который будет проводиться 18 марта 2016 г. в Международном конференц-центре г. Осака, Япония.

Компания Fujifilm будет и в дальнейшем проводить исследования, совершенствовать разработки в сфере регенеративной медицины, а также способствовать повышению промышленного производства в этой сфере. Компания Fujifilm продолжит сочетать свои экспертные знания в области высокофункциональных материалов и инженерии, вобравшие многолетний опыт исследований фотографической пленки, с собственными технологиями группы компаний, включая технологию производства клеток в медицинских целях (Japan Tissue Engineering Co., Ltd.), а также ведущую клеточную технологию ИПСК и ноу-хау, разработанные Cellular Dynamics International, Inc.

  • * Искусственный белок, образуемый ферментными клетками под влиянием генной инженерии. Продукт запущен в декабре 2014 года в качестве реагента для использования в исследованиях. Коллаген является основным видом белка, образующим соединительные ткани животных, а человеческий коллаген типа I находится в тканях костей и кожных покровов в объеме до 95 % всего коллагена человеческого организма.
  • ** Такие белки, как коллаген, находящиеся вне клеток. Они заполняют пространство между клетками, поддерживая ткани организма, в то же время играя важную роль при регулировании процесса клеточного размножения и деления.
  • *** Эта кость является частью челюстной кости, на которой располагаются зубы.
  • *4 Клетки, отвечающие за образование костной ткани.
  • *5 Рецепторы внутриклеточного коллагена и другие молекулы матрикса. Они существуют на поверхности клеток, откликаются на стимуляцию как изнутри, так и снаружи организма, сцепляются с клеточным субстратом и выполняют посредническую роль в хемотаксисе.
  • *6 Образование поперечных межмолекулярных связей является процессом, который изменяет физические или химические характеристики белков и других веществ за счет комбинирования этих белков при помощи тепла и света.
Последние новости:
  • Medical Systems