+7-495-781-17-87

Звоните пн-пт с 9:00 до 18:00

Регенеративная медицина и клеточные технологии

Морские звезды могут отрастить новые тела, акулы — зубы, ящерицы — конечности. Однако человек на такое еще не способен. С целью восстановления поврежденных органов и тканей, лечения тяжелых заболеваний и сохранения молодости появились технологии регенеративной медицины, которые развиваются рекордными темпами и уже дают впечатляющие результаты.

Регенеративная медицина
Регенеративная медицина помогает человеку в сохранении и восстановлении здоровья, молодости и красоты.

Что такое регенеративная медицина

Это особый метод терапии, позволяющий восстановить поврежденные или пораженные болезнями ткани при помощи стволовых клеток человека и животных. Методика появилась около 25 лет назад и активно развивается.

Регенеративная медицина объединяет достижения практической медицины, генной инженерии и биологии.

Ученые считают, что она сможет полностью изменить жизнь людей в будущем.

Когда применяются методы регенеративной медицины

Направление применимо при заболеваниях и травмах, когда шансы не только на выздоровление, но и на выживание низки, когда иные методы лечения уже исчерпали себя. Это онкологические, наследственные и орфанные заболевания. Они часто затрагивают детей и людей среднего возраста.

Направление может применяться и в эстетических или косметологических целях (с целью устранения дефектов после травм и опухолей).

Последние достижения

Регенеративная медицина постоянно развивается: разрабатываются все новые методы лечения и коррекции общего состояния, восстановления поврежденных и утраченных органов. Разработки бывают неудачными, но далеко не всегда.

Гепатология

Лечение больных с тяжелыми формами печеночной недостаточности (циррозом, жировым гепатозом) — одно из ключевых направлений медицины. На экспериментальных моделях оказались эффективны технологии длительной восстановительной регенерации пораженных гепатоцитов при использовании мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) костного мозга.

Также с высокой эффективностью опробованы выделенные из печени белковые факторы и инженерные тканевые конструкции билиарного тракта.

Диабет

Исследования обнаружили, что среди клеток жировой ткани имеются те, которые могут делиться и вырабатывать инсулин после пересадки в печень. Опыты проводились на грызунах. В результате печень брала на себя функцию поджелудочной железы и не просто облегчала течение сахарного диабета I и II типов, но и полностью избавляла человека от данного заболевания.

Сердечно-сосудистые болезни

Опробована методика пересадки стволовых клеток из работоспособного сердца свиньи для устранения деструктивных изменений миокарда после инфаркта.

Применение стволовых клеток
Стволовые клетки применяют в регенеративной терапии сердечных заболеваний.

Ввиду того что сердце свиньи аналогично по строению таковому у человека, появился шанс опробовать технологию на людях. Направление позволит устранить симптомы аритмии или сердечной недостаточности при длительном течении ишемической болезни сердца или несвоевременно оказанной помощи при инфаркте миокарда.

Облысение

Наследственное облысение до сих пор не поддается терапии. Активно проводятся исследования, основанные на клонировании волосяных фолликулов с их последующим внедрением в облысевшие области головы. Затем в зоне воздействия проводится стимуляция роста волос.

Нервные болезни

Эксперименты на грызунах показали, что даже парализованные конечности ввиду поражения нервных тканей позвоночника снова могут стать подвижными. В опытах ученые вводили мышам и крысам эмбриональные клетки в нервные ткани. В скором времени начнутся испытания методики на людях.

Глазные болезни

Внедрение стволовых клеток в роговицу позволяет устранить многочисленную группу врожденных и приобретенных дефектов. Технология разработана и с успехом применяется для лечения посттравматических и постинфекционных рубцов роговицы, ожогов.

Регенеративная медицина роговицы глаза
Стволовые клетки помогут восстановить зрение.

Уретропластика

Дефекты многослойного эпителия мочевыделительных путей, полученные в ходе поражения опухолью или инородными телами, конкрементами, под влиянием пороков формирования и развития, поддаются терапии.

Трансинженерные системы показали высокую эффективность при использовании в целях регенерации пораженного уротелия. Медицина позволяет полностью восстановить проходимость протоков и функциональную активность эпителия.

Косметология

Для устранения морщин и других признаков старения кожи активно применяются не только плазма, обогащенная тромбоцитами, но и стволовые клетки. После внедрения в кожу они запускают процессы клеточной регенерации, синтез коллагеновых и эластиновых волокон. Кожа становится гладкой и эластичной, мелкие морщины разглаживаются.

Стоматология

Тканевая инженерия внедрена и в челюстно-лицевую хирургию. Препараты на основе аллогенных кератиноцитов и фибробластов организма человека и бычьего коллагена уже одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством медикаментов и пищевых продуктов (FDA).

Подобные препараты позволяют восстановить целостность тканей десны и челюстей без использования травматичных лоскутных пересадок.

Лечение зубов
Стволовые клетки применяют для регенерации зуба и восстановления костной ткани.

Клеточные и тканевые технологии

Сейчас уже доступны такие методы генной терапии, как выращивание и клонирование отдельных тканей, частей и даже целых органов. Создание новых участков может происходить как внутри, так и вне тела человека. При этом риск отторжения минимален.

Биопринтинг (3D-печать) органов и тканей

Печать органических 3D-моделей основана на послойном построении трехмерных структур биологических тканей. На первом этапе принтер печатает материал с учетом разнообразия тканей в клеточном строении. Затем модель помещается в инкубатор, где в течение короткого периода выращивается.

3D-биопринтинг уже опробован. Изготовлены ткани кожных покровов, сердца и кровеносных сосудов, костей.

Выращивание органов

В основе направления лежит использование трехмерных структур клеток для выращивания «зачатков» органов — органоидов. Из них впоследствии выращивают «крупный» аналог.

Органоиды используются и для:

  • изучения органогенеза;
  • моделирования опухолей;
  • изучения течения заболевания;
  • оценки воздействия лекарственных средств.

Сложность технологии позволяет выращивать только простые по строению органы. К ним относятся влагалище, мочевой пузырь, сосуды.

Выращивание органов
Выращивание органов и тканей из органоидов клетки в лабораторных условиях.

Технологии ксенотрансплантации

Ксенотрансплантация — это пересадка тканей или органов от одного биологического вида другому. Несмотря на сходство между человеком и приматами, приоритетные разработки затрагивают исключительно свиней. Свиньи — это неограниченный и доступный ресурс органов для человека.

Восстановление органов человека

Данное направление активно развивается уже на протяжении десятилетий. Ключевыми достижениями являются:

  1. Индукция роста костей. Добавление костных опилок (от самого человека или животных) в очаги перелома или разрушения костей стимулирует регенерацию молодой соединительной ткани.
  2. Восстановление функции поджелудочной железы. Пересадка иммунных клеток жировой ткани в печень позволяет им секретировать гормон — инсулин.

Уже прослежены отдаленные результаты оперативных вмешательств (давностью до 8 лет).

Технологии донорства органов

После пересадки от одного человека другому органы приживаются не всегда. Например, почки остаются только в 75% случаев.

С помощью редактирования генома наука создала CAR-T-клетки, которые подавляют иммунный ответ организма и позволяют приживаться практически любому органу. Так стала возможна аллотрансплантация — пересадка органов иммунологически несхожему организму.

Трансплантология почек
Технология аллотрансплантации позволяет осуществлять пересадку органов от одного организма другому того же вида.

Технологии протезирования

Регенеративная медицина может не только создавать полноценные искусственные протезы некоторых хрящей и суставов, сосудов, полостных органов, но и выращивать их внутри организма.

Активно применяются следующие аутологичные регенеративные концентраты:

  • CGF-плазма, обогащенная факторами роста, противовоспалительными факторами и тромбоцитами;
  • lipogems (концентраты на основе жировой ткани больного).

Введение данных веществ через небольшой прокол (реже — надрез) к очагу поражения позволяет полностью восстановить разрушенные структуры. Уже возможно восстановление слуха (кохлеарный имплантат) и зрения (бионический глаз).

Переливание молодой крови и парабиоз

На рубеже XX в. ученые смогли соединить кровеносные системы 2 животных разного возраста (молодого и пожилого). Такую модель назвали гетерохроническим парабиозом. Через некоторое время возрастная особь стала более активной, продолжительность ее жизни увеличилась.

Переливание плазмы человека мышам приводит не только к увеличению продолжительности их жизни, но и к снижению частоты нейродегенеративных заболеваний и патологий опорно-двигательного аппарата. Направление считается молодым в науке, в скором времени возможны новые открытия.

Метод парабиоза
Модель гетерохронического парабиоза, использованная на мышах.

Компания Ambrosia

Компания-стартап Ambrosia недавно применила явление парабиоза на практике. В ходе исследования лицам до 25 лет переливали плазму крови людей старше 35 лет. У некоторых испытуемых было зафиксировано снижение темпов или исчезновение некоторых признаков старения. Специалисты практиковали и введение их собственной пуповинной крови.

В начале 2019 года FDA выпустила пресс-релиз, где высказала обеспокоенность в отношении использования данного метода. Ambrosia прекратила свою деятельность.

Стартап Elevian

Проект Elevian занимался продлением молодости. Специалисты подошли к долголетию с научно обоснованной точки зрения. Ученые выделили молекулу GDF-11 у молодых мышей. После введения данного компонента в кровь возрастных грызунов отмечалось восстановление поврежденных тканей сердечной мышцы, центральной нервной системы, легких и почек. Ученые ставят перед собой задачу восстановить естественную способность организма человека к регенерации, которая была эволюционно утрачена.

Вопрос о безопасности новых технологий

Регенеративная терапия — это метод лечения высокого риска. Направление слишком молодое, чтобы говорить не только о его эффективности, но и о безопасности для здоровья и жизни. История развития фармакологии показала, что ошибки при разработке лекарств могут проявиться даже через десятилетия. Бурно развивающейся отрасли нужно минимум 25-30 лет, чтобы оценить эффективность и безопасность.

Ограничения и запреты

Выделяют 2 типа стволовых клеток:

  • эмбриональные (могут стать любой тканью);
  • взрослые (дифференцированные).

Взрослые клетки эффективны в целях терапии рака и заболеваний крови, но имеются в организме в ограниченном количестве. Их сложно изъять, а сама процедура имеет ряд сложностей. Самый ценный источник стволовых клеток — эмбрионы (абортированные или на ранней стадии развития). Однако юридические и моральные аспекты запрещают подобную практику в большинстве стран.

Перспективы лечения стволовыми клетками

Регенеративная медицина помогла вылечить детей от лейкоза, эффективно побороть гемофилию, восполнить посттравматические дефекты или нарушения развития органов. Уже сегодня проводятся операции по пластике половых органов, восстановлению сенсорных функций, устранению нарушений функций сердца.

Стволовые клетки
Стволовые клетки не только помогают заместить старые клетки новыми, но и могут восстановить поврежденную ткань.

Ученые ставят перед собой практически непреодолимую цель — сделать человека здоровым и бессмертным, избавить его от физических и моральных страданий.

Прогнозы на ближайшее будущее

Сперва ученые пытались внедрять стволовые клетки напрямую в ткани для восстановления миокарда или регенерации центральной нервной системы. Затем начались оправданные вмешательства внутрь клетки и генома.

В ближайшие 5-10 лет регенеративная медицина будет развиваться опережающими темпами. Главное — обеспечить для этого единство научных подходов, инвестиций и государственных интересов, а также должное регулирование всех действий.

Все результаты поиска

Заявка

на покупку товара

Заявка

На бесплатное тестирование товара

Заявка

На уточнение стоимости товара

×