Ученые Университета Пенсильвании испытали новые протезы межпозвоночных дисков на мелких и крупных животных. Искусственные элементы выдержали нагрузку не хуже «родных». Результаты исследований были опубликованы в электронной версии научного журнала Science Translation Medicine.

Хронические боли в спине беспокоят 80% людей. Большая часть таких симптомов возникает на фоне естественного износа, патологической дегенерации или травм межпозвоночных дисков — упругих хрящевых пластин, заполняющих пространство между костными элементами позвоночника. Они выполняют функции амортизаторов, подавляя толчки при ходьбе и беге, распределяя нагрузку между позвонками.

Ранее при значительном разрушении или истончении межпозвоночных дисков ортопеды применяли спондилодез — хирургическое вмешательство, в результате которого поврежденные хрящевые прослойки удалялись, а позвонки сращивались друг с другом. Проблему болей такая процедура решала хорошо, но у пациентов появлялись жалобы на уменьшение гибкости спины. Кроме того, изменение оси позвоночника приводило к ускоренному износу дисков в других отделах позвоночника.

Группа ученых из Университета Пенсильвании разработали новую технологию для создания межпозвоночных дисков, в состав которых входят искусственные и органические ткани. В цилиндрическую основу из полимерного геля были введены стволовые клетки коровы, а торцевые стороны имплантата изолировались пластинами из вспененного материала, имитирующего упругий хрящ. Такая конструкция, созданная с использованием тканевой инженерии, точно сымитировала биохимические и механические свойства настоящих межпозвоночных дисков. Полученные биоинженерные протезы были вживлены в хвостовой отдел позвоночника у 14 крыс и в шейный у 7 коз.

Проводимые в течение нескольких недель наблюдения показали, что все имплантаты успешно прижились. Признаков отторжения тканей не наблюдалось ни у одного животного. Функциональность вживленных элементов оказалась сравнимой с настоящими: они выдерживают нагрузки и сохраняют форму не хуже «родных».

Прежде чем начать использование искусственных дисков на людях, ученым из Университета Пенсильвании предстоит провести еще несколько исследований. Однако уже сейчас есть основания полагать, что изобретение окажется прорывом в ортопедической хирургии, так как изготовленные с использованием тканевой инженерии имплантаты показали удовлетворительные результаты на крупных животных.