От постоянных нагрузок хрящи в суставах истираются и перестают выполнять свою защитную функцию, но естественным образом регенерировать не могут. Американские ученые придумали, как вырастить новые хрящи с такими же механическими свойствами и уже испытали технологию на мышах.
Суставной хрящ — мягкая амортизирующая ткань, выстилающая кости и на 75% состоящая из воды. Она снижает нагрузку на суставы, но с возрастом или в результате серьезных нагрузок хрящи разрушаются, возникают воспаления и боли, а затем развивается артрит и другие заболевания. В зрелом возрасте человек почти не способен восстановить поврежденный хрящ естественным образом, однако ученые из Университета Стэнфорда придумали, как вырастить суставной хрящ заново.
Для этого они изучили, что происходит в результате применения метода микротрещин, пишет Stanford News. Эта операция по высверливанию крошечных отверстий в поверхности сустава, которая, как выяснилось, стимулирует рост новых тканей, похожих на хрящевые. По словам ученых, они больше напоминают шрамы, чем хрящи. «Они покрывают кость, и это лучше, чем ничего, но у них нет мягкости и эластичности природного хряща, и они относительно быстро распадаются», — пояснил Чарльз Чань, один из руководителей научной группы.
Однако механизм микротрещин ученым показался любопытным, поскольку он стимулирует стволовые клетки скелета выращивать новые ткани — просто это были не те ткани, которые нужны пациенту. Поэтому они решили модифицировать этот метод с помощью молекулы костного морфогенетического белка 2 (BMP2), который запускает процесс формирования новых костей.
В ходе развития костной ткани она проходит стадию хряща, так что ученым нужно было только остановить процесс в нужное время, заблокировав сигнальный белок фактор роста эндотелия сосудов. Это сработало.
В итоге ученые получили суставные хрящи, механические свойства которых были сравнимы со свойствами натуральных хрящей. Больные остеоартритом мыши, на которых проводились опыты, восстановили подвижность и избавились от болей.
Тот же процесс оказался действенным и для мышей с человеческими тканями. Это значит, что операция по регенерации хрящей поможет и людям. Сначала исследователи планируют провести клинические испытания на суставах пальцев, а потом перейти к более крупным — локтям и коленям.
Journal information