«ПРЯЖА» ИЗ ДЕРМАЛЬНОГО МАТРИКСА — НОВОЕ СЛОВО В ТКАНЕВОЙ ИНЖЕНЕРИИ?
08.02.2020
Тканевая инженерия — это важное направление в области молекулярной и клеточной биологии. Ее цель — создание вне организма человека живых и функциональных материалов, которые при внедрении в организм человека смогут заменить поврежденные структуры или стимулировать их регенерацию.
Это могут быть как простые компоненты, как, например, шовный материал, так и сложные — например, стенты, использующиеся для восстановления аневризмы. В их основе — полимеры: синтетические небиодеградируемые (например, политетрафторэтилен (GORE-TEX®) или полипропилен) и натуральные биодеградируемые (например, полигликолевая кислота или переработанный коллаген). Хотя синтетические могут длительно выполнять свою функцию, что важно, например, при стентировании или герниопластике, когда в ткани вшиваются сетки из данных материалов, они ригидны. Кроме того, большинство из них распознаются иммунной системой как чужеродные, что приводит к формированию реакций инородного тела с последующим образованием фиброзной капсулы, которая препятствует биологической и/или механической функции имплантата. В свою очередь биоразлагаемые материалы, хотя и воспринимаются организмом как «свои», недолговечны — они хороши для восстановления тканей, которые быстро заживают, но не могут выполнять роль каркасов.
Но что, если бы мы можно было бы создать материал, который не воспринимается как чужеродный, который долговечен и который тело может медленно переделывать, чтобы соответствовать его потребностям? Похоже, такую возможность дали исследования, связанные с созданием каркасов на основе внеклеточного матрикса, синтезированного клетками in vitro.
Команда исследователей из Франции, Колумбии и США заявила о создании нового типа биоинженерной ткани — «пряжи» на основе листов внеклеточного матрикса, источником которого стали фибробласты человеческой кожи, получившей название Cell Assembled extracellular Matrix (CAM). Полученные листы САМ разрезались на отрезы различной формы. Самый простой вариант — когда полоски использовались для ушивания ран. Однако ученые выявили, что эти полоски также можно скручивать или связывать узлами для создания оплетки или использовать в качестве «пряжи» для вязания способами, похожими на вязание шарфа или свитера. И связать из них можно что практически что угодно. Важным преимуществом такого «вязания» является то, что таким образом биоинженерному материалу предается высокая прочность и не требуется использование каркасов для создания частей органов.
Процесс создания нового биоинженерного материала. L'Heureux N. et al. Acta Biomater 2020 Jan 26.
Новый материал уже был испытан на животных, и исследователи готовы начать тестирование на людях . Они предполагают, что его можно использовать для создания сеток, клапанов или трубок, а также в качестве прочного шовного материала. Разумеется, он не может бороться по прочности с синтетическими — согласно заявлениям авторов, его предел прочности в 40 раз меньше, чем у пролена — популярного шовного материала, выдерживающего 400 МПа. Однако вопрос — нужна ли такая прочность в случае большинства повреждений, при этом воспалительных реакций такой материал точно не будет давать.
Источник:
L'Heureux N. et al. Human Textiles: a cell-synthesized yarn as a truly "bio" material for tissue engineering applications. Acta Biomater 2020 Jan 26.