Новый этап поиска биотехнологического решения для лечения СПН

22.03.2021

Недавно мы анонсировали поиск нового биотехнологического продукта, который может облегчить состояние пациентов с СПН с дефицитом объема тканей носовых раковин. Продолжаем держать вас в курсе!

Как можно восстановить объем носовых раковин?

Одна из причин возникновения симптомов СПН – нарушение физиологического движения воздуха в носовой полости из-за потери части носовых раковин. Возможное решение этой проблемы – восстановление утраченного объема тканей с помощью инструментов тканевой инженерии.Тканевая инженерия – это направление, которое занимается созданием новых тканей и органов для терапевтической реконструкции поврежденного участка.
Создание тканево-инженерного конструкта (графта) включает несколько этапов:1. Отбор и культивирование собственного или донорского клеточного материала.2. Разработка специального носителя для клеток (матрицы) на основе биосовместимых материалов.3. Заселение популяции клеток в матрицу.4. Непосредственное введение графта в участок, требующий реконструкции.
Обычные имплантаты из инертных материалов могут устранить физические и механические недостатки поврежденных тканей, но восстановить биологические функции не способны. А для эффективной реконструкции утраченных носовых раковин необходимо не только вернуть объем соединительных тканей, но и восстановить их функциональность. Это обеспечит физиологический ламинарный поток воздуха носовыми ходами.
Комбинация синтетического материала с материалами биологического происхождения и стволовыми клетками – основа нового биотехнологического продукта. Этот продукт будет обладать уникальными свойствами:
● биосовместимость;● стабильность;● высокий потенциал регенерации тканей;● правильную консистенцию материала.
С помощью этого продукта можно восстанавливать дефекты мягких тканей и регенерировать их de novo у пациентов с СПН. Консистенция же нового продукта позволит проводить введение минимально инвазивно — путем инъекции.

Биотехнологические материалы на основе производных целлюлозы

Синтетической основой продукта является метилцеллюлоза – химическое соединение, производное от целлюлозы. Целлюлоза — это углевод, органический биополимер, волокнистое, нерастворимое в воде вещество, содержащееся в клеточных стенках растений. Метилцеллюлоза – это целлюлоза, в которой часть водорода замещают метильные остатки. Это вещество часто используют для изготовления гидрогелей.
Гидрогели — инертные вещества, которые можно применять для замещения объема утраченных соединительных тканей. Наиболее распространенные гидрогели в регенеративной медицине производят из биополимеров, в том числе из метилцеллюлозы. Все потому, что они имеют особую 3D-структуру, которая похожа на структуру природного матрикса. Этот материал позволяет свободно двигаться между клетками факторам роста, гормонам и другим белкам, обеспечивающим полноценное функционирование ткани.
Материалы на основе метилцеллюлозы уже используются для эндопротезирования суставов, создания прототипов сосудов, стоматологических имплантов и трансплантатов роговицы.Команда наших биотехнологов выбрала именно это вещество для разработки нового материала, который может помочь восстановить объем носовых раковин у пациентов с СПН.

Подбор концентрации метилцеллюлозы, тестирование способов введения.

Прежде чем выбрать рабочую концентрацию метилцеллюлозы, мы испытали 4 различных варианта и выбрали лучший. Гель с выбранной концентрацией метилцеллюлозы имеет оптимальную консистенцию – легко проходит через иглу 18G и хорошо держит форму.

Зачем добавлять в гидрогель лиофилизированную жировую матрицу?

Иммунная система организма со временем влияет на имплант из чистой метилцеллюлозы и он рассасывается. Чтобы избежать этого и обеспечить максимально природную среду для стволовых клеток, их адгезию и стимуляцию процессов реорганизации ткани мы используем лиофилизированную бесклеточную матрицу жировой ткани.
Жировая ткань содержит множество ценных компонентов: коллаген, ретикулярные и эластиновые волокна, эндокринные и паракринные факторы. После специальной обработки в ткани остаются только внеклеточные волокна, образующие биологический каркас графта. Клетки при этом не сохраняются. В комбинированном материале (метилцеллюлоза+лиофилизированная жировая матрица) могут прорастать сосуды и нервные волокна, поэтому клетки растут и размножаются лучше.

Покупка оборудования для высушивания биоматериалов LyoQuest изготовителя Telstar.

Для того чтобы получать матрицу жировой ткани в нужной лиофилизированной форме, мы приобрели лабораторный замораживающий (лиофильный) высушитель LyoQuest производителя Telstar. Аппарат работает при температуре -85 °С.Благодаря этому оборудованию мы получаем лиофилизированную матрицу из жировой ткани, которая необходима для создания нового биотехнологического материала.

Что дальше?

Трехкомпонентный графт из метилцеллюлозы, лиофилизированной жировой матрицы и МСК имеет все шансы стать материалом, который поможет восстановить утраченный объем носовых раковин и улучшить дыхание у пациентов с СПН.
Так что мы продолжаем исследование, следующий этап — эксперимент in vitro.

Интересует наша технология? Оставляйте свою почту, чтобы первым получить уведомление о новой публикации!