Регенеративная медицина

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Регенеративная медицина — восстановление поражённой болезнью или повреждённой (травмированной) ткани с помощью активации эндогенных стволовых клеток или с помощью трансплантации клеток (клеточной терапии).[1]

Регенеративная медицина — новая отрасль знаний

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

В последние годы 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.

В России успешно функционирует частный технопарк "Генериум", занимающийся разработкой и внедрением методов регенеративной медицины[4]. С 2021 года набор на магистерскую программу по регенеративной биомедицине осуществляет Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова[5].

Достижения

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

Гепатология

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[6], использовании выделенной из печени комбинации белковых факторов[7], а также тканеинженерных конструкций жёлчных путей[8].

Диабет

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.[9] Успешные опыты на мышах показывают перспективность лечения диабета с помощью методов на основе такого подхода.

Сердечно-сосудистые болезни

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.[10] В экспериментальных исследованиях показано создание тканеинженерных конструкций сосудистых протезов[11].

Нервные болезни

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.[12] На очереди клинические испытания на людях.

Глазные болезни

Трансплантация стволовых клеток с успехом применяется для восстановления зрения у пациентов со врождёнными или полученными в результате болезней дефектами роговицы глаза.[13]

Облысение

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.[14]

Стоматология

Методы тканевой инженерии применяются для регенерации костной ткани при дефектах в челюстно-лицевой области[15]. Например, инъекции мезенхимальных стромальных клеток стимулируют васкуляризацию и эпителизацию десны уже и на ранних сроках за счет противовоспалительных эффектов [16]. 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 FDA[17] для стоматологического рынка и первый препарат, получивший разрешение через  Центр исследований и оценки биопрепаратов. Он поможет стоматологам восстанавливать ткани десны, не прибегая к травматичным лоскутным операциям. Результаты клинических испытаний показали безопасность и хорошую переносимость Gentuit.

Клеточные технологии в ревитализации кожи лица

С 2004 г. в РНИМУ в рамках Российской межотраслевой программы «Клеточные технологии — медицине» изучается возможность использования клеточных культур фибробластов регенерации ран и восстановления кожи. Эта методика интрадермального введения культуры аутологичных фибробластов человека используется с 1994 г. американской компанией «Isolagen Technologies Inc.»

Уретропластика

Институтом регенеративной медицины Университета Уэйк-Форест под руководством Энтони Атала в многолетней клинической практике показана эффективность регенерации уротелия при использовании тканеинженерных конструкций[18].

Моральные вопросы

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[19] или абортированные[20]. Однако здесь возникает немало вопросов морального и юридического характера.[20] 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[21]. Эти технологии можно будет использовать в не столь уж отдалённом будущем[22] для трансплантации почек[23], печени[24], трахеи[25], лёгких[26]; лечения инфаркта, некоторых глазных болезней.

См. также

Примечания

  1. ↑ Транс-Технологии. Глоссарий. Регенеративная медицина. Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 года.
  2. ↑ National Institutes of Health. Regenerative Medicine (англ.). Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано из оригинала 16 апреля 2012 года.
  3. ↑ 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.
  4. ↑ Наталия Лескова. Новые органы из своих тканей // В мире науки. — 2017. — № 12. — С. 62—69. Архивировано 4 января 2018 года.
  5. ↑ Факультет фундаментальной медицины МГУ. fbm.msu.ru. Дата обращения: 13 мая 2021. Архивировано 13 мая 2021 года.
  6. ↑ 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 повреждённой 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.
  7. ↑ 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.
  8. ↑ Дюжева Т.Г., Люндуп А.В., Клабуков И.Д., Чвалун С.Н., Григорьев Т.Е., Шепелев А.Д., и др. Перспективы создания тканеинженерного жёлчного протока // Гены и клетки. — 2016. — Т. 11, № 1. — С. 43—47. — ISSN 2313-1829.
  9. ↑ Stem cell cure for diabetes in offing: Gujarat docs (англ.). Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано 16 апреля 2012 года.
  10. ↑ Adult pig stem cells show promise in repairing animals' heart attack damage (англ.). Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано из оригинала 16 апреля 2012 года.
  11. ↑ 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.
  12. ↑ Steve Johnson. Repairing Spinal Cord Injuries: Geron Wants to Test Stem Cell Injections (англ.). Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано 11 сентября 2006 года.
  13. ↑ Stem cells used to restore vision (англ.). Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано 16 апреля 2012 года.
  14. ↑ Кто есть кто в области клонирования волос. Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано 16 апреля 2012 года.
  15. ↑ 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.
  16. ↑ A. Kulakov, E. Kogan, T. Brailovskaya, A. Vedyaeva, N. Zharkov, O. Krasilnikova, M. Krasheninnikov, D. Baranovskii, T. Rasulov, I. Klabukov. Mesenchymal Stromal Cells Enhance Vascularization and Epithelialization within 7 Days after Gingival Augmentation with Collagen Matrices in Rabbits (англ.) // Dentistry Journal. — 2021. — Vol. 9, iss. 9. — P. 101. — ISSN 2304-6767. — doi:10.3390/dj9090101. Архивировано 21 июля 2024 года.
  17. ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 19 июля 2016. Архивировано 23 октября 2016 года.
  18. ↑ 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.
  19. ↑ Technology and Society. Controversial Medical and Scientific Technologies Архивная копия от 5 апреля 2015 на Wayback Machine ISBN 0-7637-5094-8, page 233
  20. ↑ 1 2 Сергей Авилов. Делать ли протезы из нерождённых? Дата обращения: 30 января 2010. Архивировано 16 апреля 2012 года.
  21. ↑ 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
  22. ↑ 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
  23. ↑ 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
  24. ↑ 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
  25. ↑ 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
  26. ↑ 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

Литература

  • Vyas, K. S., Kaufman, J., Munavalli, G. S., Robertson, K., Behfar, A., & Wyles, S. P. (2023). Exosomes: the latest in regenerative aesthetics. Regenerative Medicine, 18(2), 181-194. PMID 36597716 doi:10.2217/rme-2022-0134
  • Sun, Y., Sun, F., Xu, W., & Qian, H. (2023). Engineered Extracellular Vesicles as a Targeted Delivery Platform for Precision Therapy. Tissue Engineering and Regenerative Medicine, 1-19. PMID 36637750 PMC 10070595 (available on 2024-01-13) doi:10.1007/s13770-022-00503-y
  • McKinley K.L., Longaker M.T. & Naik S. (2023). Emerging frontiers in regenerative medicine. SCIENCE, 380(6647), 796-798 doi:10.1126/science.add6492