Материал из РУВИКИ — свободной энциклопедии

Регенеративная медицина

Регенеративная медицина — новейшая отрасль науки, образовавшаяся на стыке молекулярной биологии, тканевой инженерии и клинической медицинской практики. Занимается лечением и восстановлением поражённых болезнью или повреждённых (травмированных) органов и тканей. Цель этого направления медицины — лечение повреждений органов и тканей методом стимуляции естественного обновления клеток или пересадки ростковых (стволовых) клеток. Регенеративная медицина возникла всего несколько десятилетий назад. Сегодня это направление активно развивается. Регенеративная медицина тесно связана с регенеративной хирургией, поскольку необходимые манипуляции чаще всего осуществляют хирурги.

Регенеративная медицина — новая отрасль знаний

[править | править код]

Регенеративная медицина формируется на стыке биологии, медицины и инженерии. Она способна коренным образом изменить способы улучшения здоровья путём восстановления, поддержания и улучшения функций органов и тканей[1] при использовании методов терапевтического клонирования, 3D-биопринтинга и клеточной терапии[2].

Достижения регенеративной медицины впечатляют своими масштабами и возможностями. Наука решает проблемы, которые ещё недавно считались непреодолимыми. Ведь пару десятилетий назад даже в теории было трудно представить, что человек научится печатать органы и восстанавливать утраченные ткани. Например, учёные из Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработали синтетические адгезивные молекулы, которые действуют как «клеточный клей». Эта инновация позволяет восстанавливать ткани и органы. Ещё одно решение в регенеративной медицине — аутологичная трансплантация хондроцитов — помогает избежать замены суставов[3].

С начала 21 века регенеративная медицина представляет собой самостоятельную бурно развивающуюся дисциплину. В 2006 году стал выходить специализированный журнал Regenerative medicine. Появились многочисленные институты и компании, занимающиеся разработкой методов лечения с помощью стволовых клеток.

Достижения

[править | править код]

В настоящее время в рамках регенеративной медицины разрабатываются методы лечения широкого спектра болезней. Наиболее заметные результаты были получены на следующих направлениях.

Гепатология[править | править код]

В экспериментальных исследованиях показана эффективность клеточных технологий для пролонгированной восстановительной регенерации повреждённой печени при использовании мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга (ММСК КМ) на биодеградируемом геле[4], использовании выделенной из печени комбинации белковых факторов[5], а также тканеинженерных конструкций жёлчных путей[6].

Диабет[править | править код]

Установлено, что в жировой ткани человека имеются клетки, которые, будучи пересаженными в печень, не только там успешно размножаются, но и синтезируют инсулин точно так же, как в нормальном случае это делают соответствующие клетки поджелудочной железы[7]. Успешные опыты на мышах показывают перспективность лечения диабета с помощью методов на основе такого подхода.

Сердечно-сосудистые болезни[править | править код]

Имеются опыты успешного применения стволовых клеток из здорового сердца свиньи для лечения повреждений её сердечной мышцы после того, как она испытала сердечный приступ. Поскольку сердце свиньи считается хорошей моделью человеческого сердца, эти результаты демонстрируют возможность использования стволовых клеток, взятых из здоровой части сердца больного, для лечения повреждённой его части[8]. В экспериментальных исследованиях показано создание тканеинженерных конструкций сосудистых протезов[9].

Нервные болезни[править | править код]

Инъекции эмбриональных стволовых клеток в спинной мозг мышей и крыс делают то, что до сих пор было невозможно: парализованные из-за повреждения спинного мозга грызуны вновь обретают подвижность[10]. На очереди клинические испытания на людях.

Глазные болезни[править | править код]

Трансплантация стволовых клеток с успехом применяется для восстановления зрения у пациентов с врождёнными или полученными в результате болезней дефектами роговицы глаза[11].

Облысение[править | править код]

Методы регенеративной медицины активно разрабатываются для борьбы с широко распространённой и не имеющей пока эффективного решения проблемой наследственного (андрогенетического) облысения. Уже проходят клинические испытания технологии восстановления волос, использующие диапазон идей от клонирования здоровых волосяных фолликулов пациента с последующим внедрением клонов в облысевшие области до стимуляции роста новых волосяных фолликулов в областях облысения[12].

Стоматология[править | править код]

Методы тканевой инженерии применяются для регенерации костной ткани при дефектах в челюстно-лицевой области[13]. Например, препарат под названием Gintuit, предназначенный для восстановления слизистой оболочки полости рта, представляет собой тканеинженерный продукт, содержащий клетки (аллогенные кератиноциты и фибробласты человека) и бычий коллаген. Это первый клеточный препарат, одобренный для стоматологического рынка. Он поможет стоматологам восстанавливать ткани десны, не прибегая к травматичным лоскутным операциям.

Клеточные технологии в ревитализации кожи лица[править | править код]

С 2004 года в РНИМУ в рамках Российской межотраслевой программы «Клеточные технологии — медицине» изучается возможность использования клеточных культур фибробластов регенерации ран и восстановления кожи.

Уретропластика[править | править код]

Институтом регенеративной медицины Университета Уэйк-Форест в многолетней клинической практике показана эффективность регенерации уротелия при использовании тканеинженерных конструкций[14].

Этические вопросы

[править | править код]

Стволовые клетки, являющиеся базовыми строительными блоками организма, делятся на две основные категории: эмбриональные, способные превратиться в любую ткань организма, и взрослые — более специализированные. Взрослые стволовые клетки применяются для лечения достаточно широкого диапазона болезней — от рака до болезней крови. Но взрослые стволовые клетки имеются в организме в ограниченном количестве, их непросто взять, иногда они вызывают побочные эффекты, препятствующие их медицинскому использованию.

Один из лучших источников стволовых клеток — это эмбрионы на ранней стадии развития[15] или абортированные[16]. Однако здесь возникает немало вопросов морального и юридического характера[16]. Можно ли предложить сделать аборт, чтобы получить клетки, необходимые для спасения пациента? Не повлияет ли заинтересованность врачей в стволовых клетках на их рекомендации о необходимости аборта? Не станут ли некоторые женщины производить эмбрионы для продажи? Преодолеть в будущем эти моральные вопросы позволят технологии индуцированных стволовых клеток, благодаря которым клетки для лечения можно будет получать от самого пациента. Для этого клетки, полученные из кожи, крови или мочи пациента, преобразуют в клетки, нужные для лечения[17]. Эти технологии можно будет использовать[18] для трансплантации почек[19], печени[20], трахеи[21], лёгких[22]; лечения инфаркта, некоторых глазных болезней.

Преимущества регенеративной медицины

[править | править код]

Методы восстановительной медицины предъявляют жёсткие требования к уровню развития науки и техники, а также требуют от врачей высокого профессионализма. Высокие технологии восстановительной медицины требуют безукоризненно точной установки развёрнутого диагноза: локализация процесса, стадия развития, наличие осложнений и сопутствующих заболеваний[23].

Проблемы, связанные с использованием стволовых клеток

[править | править код]

На сегодняшний день применение стволовых клеток все ещё находится в процессе исследований. У учёных вызывает опасения тот факт, что стволовые клетки, мигрируя с кровотоком, могут стать причиной возникновения новообразований или стимулировать рост имеющихся опухолей. Полная безопасность при использовании стволовых клеток в медицине — перспектива будущего.

Новейшие методики регенеративной медицины

[править | править код]

Стволовые клетки и факторы роста[править | править код]

Регенеративная медицина использует для восстановления повреждённых, больных, дряхлеющих клеток собственную жировую ткань и плазму пациента, что полностью исключает угрозу заражения передающимися через кровь инфекциями.

Ростковые клетки жировой ткани забираются минимально травматичным способом, без боли, побочных эффектов и осложнений. Такой подход гарантирует стопроцентную приживаемость с минимальным риском развития аллергических реакций.

Смесь стволовых клеток обогащается факторами роста, полученными из плазмы крови пациента. Готовый препарат обладает универсальными регенеративными качествами в отношении костной, хрящевой и соединительной ткани.

Методики восстановительной медицины особенно эффективны при лечении наиболее распространённых «возрастных» хронических дегенеративных процессов — остеоартроза, остеохондроза, застарелых травматических повреждений, диабетической стопы.

Соединительная ткань — основной каркас организма, который отвечает за молодость кожи, поэтому препараты регенеративной медицины широко используются как безоперационный метод омоложения.

Усовершенствование методов регенеративной хирургии[править | править код]

Регенеративная хирургия — междисциплинарный раздел хирургии, посвящённый методам восстановления, замещения и/или регенерации клеток, тканей и/или органов с целью восстановления функций, утраченных вследствие врождённых дефектов, болезни, травм или старения. Регенеративная хирургия представляет собой новый раздел медицины, который занимается использованием клеточных технологий и новых материалов для обеспечения условий репаративной регенерации (восстановление тканей и органов в случае их утраты или повреждения) или физиологической регенерации (в процессе нормальной жизнедеятельности)[23].

Успех методов восстановительной хирургии зависит от уровня технической оснащённости переноса смеси ростовых факторов и камбиальных клеток. В настоящее время используются навигационные методики, которые позволяют с точностью до миллиметра установить очаг патологии. Лечение хронических дегенеративных процессов костей, суставов, сухожилий и позвоночника проводится малоинвазивными методами эндоскопии (артроскопия, эпидуроскопия). Через несколько проколов вводится светодиодное волокно, передающее изображение на экран монитора, и микрохирургические инструменты, что обеспечивает оптимальную точность движений хирурга, возможность амбулаторного проведения манипуляции, вмешательство под местной анестезией, отсутствие грубых шрамов, возвращение к обычной жизни без периода реабилитации.

Восстановление позвоночника методами регенеративной медицины

[править | править код]

Смесь стволовых клеток жировой ткани с факторами роста позволяет восстанавливать все структуры позвоночного столба. С помощью эпидуроскопии и артроскопии проводят реконструкцию межпозвоночных дисков, нормализуют состояние тел позвонков, восстанавливают истончившиеся суставные хрящи мелких суставов позвонков. Такая методика позволяет учпешно лечить остеохондроз, грыжи позвоночника, стеноз позвоночного канала, переломы позвоночника, различные постоперационные осложнения.

Новейшие технологии регенеративной медицины позволяют проводить сложнейшие операции микрохирургическими методами, которые не требуют длительного периода реабилитации. Болевой синдром сходит на нет в первые же дни после проведения вмешательства. Функция позвоночного столба восстанавливается в течение нескольких недель. Нормализация состояния повреждённой нервной ткани может занять несколько месяцев. Клиническая картина выздоровления на МРТ регистрируется через полгода после вмешательства.

Восстановительная медицина в лечении патологий суставов

[править | править код]

Методики регенеративной медицины позволяют реконструировать суставные участки костей, покрывающий их гиалиновый хрящ, внутрисуставные элементы, поддерживающие сустав внутренние и наружные сухожилия, суставную капсулу. Уже сегодня это даёт хорошие результаты лечения при дегенеративных патологиях, травмах и постоперационных осложнениях: восстановлении хрящевых поверхностей сустава при остеоартрозе, разрыве мениска колена, патология манжеты плеча; осложнениях после артроскопических вмешательств, травмах и посттравматических осложнениях.

Важное преимущество методов восстановительной медицины — возможность их успешного применения на любой стадии дегенеративного процесса. Во многих случаях восстановительная медицина становится единственной достойной альтернативой протезированию суставов.

По сравнению с эндопротезированием, методы регенеративной медицины менее травматичны, имеют короткий список противопоказаний, не требуют длительной реабилитации. Если повторная замена сустава — сложная операция, то методики восстановительной медицины можно проводить как угодно часто без вреда для здоровья.

Восстановительная медицина в косметологии

[править | править код]

Омоложение лица при помощи инъекций стволовых клеток имеет достаточно продолжительную историю. Метод терапии впервые применил швейцарский врач Пол Ниханс в 1931 году. На заре развития методики для инъекций использовали клетки животных, сегодня — собственные клетки жировой ткани и полученные из плазмы факторы роста. Такое омоложение лица получило название «терапия свежими клетками». Метод позволяет разглаживать глубокие морщины, устраненять шрамы, повышать упругость кожи.

Восстановительная медицина — золотой стандарт омоложения лица после 50 лет без операции. На месте инъекции может появляться покраснение кожи, которое быстро проходит. Методы регенеративной медицины не требуют специальной реабилитации. Тем не менее, после проведения лечения нужно некоторое время находиться под наблюдением врача.

Развитие регенеративной медицины в России

[править | править код]

В России успешно функционирует частный технопарк «Генериум», занимающийся разработкой и внедрением методов регенеративной медицины. С 2021 года набор на магистерскую программу по регенеративной биомедицине осуществляет Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова. Институт регенеративной медицины Сеченовского университета запустил новую магистратуру «Синтетическая биология и биодизайн». Это первый в России подобный проект в образовании, который выпускает специалистов-исследователей для разработки высокотехнологичных лекарственных препаратов. Преподаватели курса — ведущие профессора и научные сотрудники, а к практической части привлечены эксперты с реальными кейсами. Студенты этой магистратуры могут влиять на образовательную программу и менять формат обучения под собственные запросы. Учёные института предлагают революционные решения и публикуются в международных рецензируемых журналах. При поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации учёные Сеченовского Университета совместно с другими ведущими экспертами подготовили первый в России учебно-методический комплекс «Регенеративная медицина». Учебник был выпущен под редакцией ректора Сеченовского Университета Петра Глыбочко вместе с Еленой Загайновой — ректором ННГУ им. Н. И. Лобачевского. Издание состоит из двух книг: учебник с теорией и учебное пособие для практики. В первом пять глав: «Клетки и основы формирования ткани», «Биоматериалы»; «Тканевая инженерия», «Методы анализа в регенеративной медицине», «Возможности регенеративной медицины для решения клинических задач». В создании учебника приняли участие авторы из ведущих вузов страны и зарубежные коллеги[3].

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ National Institutes of Health. Regenerative Medicine (англ.) (недоступная ссылка — история). Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано 16 апреля 2012 года.
  2. ↑ Batin, M., Chistyakov, D., Kiseleva, E., Kokurina, E., Konovalenko, M., et al. Regenerative Medicine Roadmap 2.0 (англ.) // Zenodo. — 2010-04-25. — doi:10.5281/zenodo.1204229. Архивировано 7 августа 2018 года.
  3. ↑ 1 2 Вышел в свет первый в России учебник по регенеративной медицине. Дата обращения: 1 августа 2024.
  4. ↑ М. Ю. Шагидулин, Н. А. Онищенко, М. Е. Крашенинников, И. М. Ильинский, А. В. Люндуп. ТРАНСПЛАНТАЦИЯ КЛЕТОЧНО-ИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ПЕЧЕНЬ ОБЕСПЕЧИВАЕТ ДЛИТЕЛЬНУЮ ПОДДЕРЖКУ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ В ПОВРЕЖДЕННОЙ ПЕЧЕНИ // Вестник трансплантологии и искусственных органов. — 2014. — Т. 15, вып. 2. — С. 65—75. — ISSN 2412-6160. — doi:10.15825/1995-1191-2013-2-65-75. Архивировано 20 октября 2020 года.
  5. ↑ E. I. Gal'perin, R. I. Ataullakhanov, T. G. Dyuzheva, L. V. Platonova, T. M. Melnikova, et al. [Possible use of the growing liver biological set for hepatic recovery after toxic damage (an experimental study)] // Biomeditsinskaia Khimiia. — 2017-10. — Т. 63, вып. 5. — С. 440—446. — ISSN 2310-6972. Архивировано 21 августа 2018 года.
  6. ↑ Дюжева Т.Г., Люндуп А.В., Клабуков И.Д., Чвалун С.Н., Григорьев Т.Е., Шепелев А.Д., и др. Перспективы создания тканеинженерного желчного протока // Гены и клетки. — 2016. — Т. 11, № 1. — С. 43—47. — ISSN 2313-1829.
  7. ↑ Stem cell cure for diabetes in offing: Gujarat docs (англ.). Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано 16 апреля 2012 года.
  8. ↑ Adult pig stem cells show promise in repairing animals' heart attack damage (англ.) (недоступная ссылка — история). Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано 16 апреля 2012 года.
  9. ↑ Л. В. Антонова, В. В. Севостьянова, А. Г. Кутихин, Е. А. Великанова, В. Г. Матвеева. ВЛИЯНИЕ СПОСОБА МОДИФИЦИРОВАНИЯ ТРУБЧАТОГО ПОЛИМЕРНОГО МАТРИКСА БИОМОЛЕКУЛАМИ bFGF, SDF-1α И VEGF НА ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ IN VIVO ТКАНЕИНЖЕНЕРНОГО КРОВЕНОСНОГО СОСУДА МАЛОГО ДИАМЕТРА // Вестник трансплантологии и искусственных органов. — 2018. — Т. 20, вып. 1. — С. 96—109. — ISSN 2412-6160. — doi:10.15825/1995-1191-2018-1-96-109. Архивировано 27 ноября 2018 года.
  10. ↑ Steve Johnson. Repairing Spinal Cord Injuries: Geron Wants to Test Stem Cell Injections (англ.). Дата обращения: 30 января 2010.
  11. ↑ Stem cells used to restore vision (англ.). Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано 16 апреля 2012 года.
  12. ↑ Кто есть кто в области клонирования волос. Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано 16 апреля 2012 года.
  13. ↑ Люндуп А. В. и др. Методы тканевой инженерии костной ткани в челюстно-лицевой хирургии //Вестник Российской академии медицинских наук. — 2013. — Т. 68. — №. 5. — C. 10-15.
  14. ↑ Anthony Atala, Mikhail Danilevskiy, Alexey Lyundup, Petr Glybochko, Denis Butnaru. The potential role of tissue-engineered urethral substitution: clinical and preclinical studies (англ.) // Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. — 2017-01-01. — Vol. 11, iss. 1. — P. 3—19. — ISSN 1932-7005. — doi:10.1002/term.2112. Архивировано 4 октября 2017 года.
  15. ↑ Technology and Society. Controversial Medical and Scientific Technologies ISBN 0-7637-5094-8, page 233
  16. ↑ 1 2 Сергей Авилов. Делать ли протезы из нерожденных? Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано 16 апреля 2012 года.
  17. ↑ Young Gie Chung, Jin Hee Eum, Jeoung Eun Lee et al. & Dong Ryul Lee (2014). Human Somatic Cell Nuclear Transfer Using Adult Cells. Cell Stem Cell. DOI: https://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2014.03.015
  18. ↑ Alejandro Soto-Gutierrez, Jason A. Wertheim, Harald C. Ott, and Thomas W. Gilbert (2012) Perspectives on whole-organ assembly: moving toward transplantation on demand. J Clin Invest. ; 122(11): 3817-3823. doi: 10.1172/JCI61974
  19. ↑ Jeremy J Song, Jacques P Guyette, Sarah E Gilpin, et al. & Harald C Ott (2013) Regeneration and experimental orthotopic transplantation of a bioengineered kidney. Nature Medicine, doi:10.1038/nm.3154
  20. ↑ Takanori Takebe, Keisuke Sekine, Masahiro Enomura, et al. & Hideki Taniguchi (2013) Vascularized and functional human liver from an iPSC-derived organ bud transplant. Nature doi:10.1038/nature12271
  21. ↑ Silvia Baiguera, Paolo Macchiarini (2013) Regenerative Therapies-Trachea. In: Regenerative Medicine, (Ed.: Gustav Steinhoff), pp 843—859, DOI: 10.1007/978-94-007-5690-8_33
  22. ↑ Harald C Ott, Ben Clippinger, Claudius Conrad, et al. & Joseph P Vacanti (2010) Regeneration and orthotopic transplantation of a bioartificial lung. Nature Medicine, 16, 927—933 doi:10.1038/nm.2193
  23. ↑ 1 2 3 Восстановительная (регенеративная) медицина в Германии. med-kontakt.ru. Дата обращения: 1 августа 2024.
Источник — https://ru.ruwiki.ru/w/index.php?title=Регенеративная_медицина&oldid=1192193705