Когато сър Мартин Джон Еванс публикува доказателства за първите култури на стволови клетки на ембриона през 1981 г., изследването предлага проблясък на надежда в областта на медицината. Мнозина смятали, че тези неспециализирани клетки могат да бъдат панацея.
Идеята е мъчителна: С малко съприкосновение тези клетки имат потенциала да се превърнат във всичко - от кожа до хрущял. Те дори биха могли да прераснат в пълноценни органи или части от тялото. И през последните години изследователите научиха, че тези клетки имат друго специално свойство: те могат да стимулират растежа в близките тъкани.
Преди тринадесет години именно това последно свойство примамва Антъни Холандър, ръководителят на Института за интегративна биология в Университета в Ливърпул, да измисли нови начини за поправяне на менискусните сълзи в коленете. Сега Холандър и неговият екип най-накрая завършиха първото изпитване на хора на т. Нар. „Жива превръзка“. И днес той получи официално патент (патент на САЩ № 9, 539, 364) за изобретението.
Превръзката се състои от тънък скелет от колаген - протеин, намиращ се в съединителната тъкан, който може да образува порест, но жилав материал. Изследователите вливат този слой с вид стволови клетки, известни като мезенхимни клетки, култивирани от костния мозък на всеки пациент. По време на ремонта лекарят поставя превръзката между двете страни на менискуса и след това зашива менискално-колагеновия сандвич заедно. Идеята е, че стволовите клетки излъчват растежни фактори, които насърчават заздравяването на менискусната тъкан, помагайки на двете страни да се върнат заедно.
Новото проучване, публикувано наскоро в „ Стъбни клетки“ по транслационна медицина, документира първия тест на тази превръзка при пет човека на възраст от 18 до 45 години със сълзи на менискус. След две години трима от пациентите остават без симптоми.
Менискусните сълзи са често срещано нараняване, но те са известни трудно за поправяне. Тази двойка с-образни хрущялни пръстени във всяко коляно действат като амортисьори, възглавничките на коляното от удар при ходене, бягане, скачане и удари. Те защитават капачките на хрущяла, които покриват краищата на костите, които се събират в коляното. С напредването на възрастта обаче продължителният стрес причинява износването на менисци, което означава сълзи.
Проблемът, обяснява Холандър, е, че менискусът не лекува като разрез на ръката ви. Сълзите по външните ръбове на диска заздравяват сравнително добре. Този регион, известен като червено-червената зона, има сравнително добро кръвоснабдяване. Но това намалява към вътрешните ръбове на диска, известно като бяло-бялата зона. Сълзите в този регион не се поправят лесно. Всички наранявания, разгледани в това изследване, възникват в областта на междинната съдова система (червено-бялата зона), както и в бяло-бялата зона, което означава, че тези сълзи са най-трудни за отстраняване.
До последните няколко десетилетия ремонтът на сълзите на менискуса беше отстраняването на част или целия менискус, съдържащ счупването. Но сега изследователите смятат, че това оставя ставите по-податливи на остеоартрит - дегенеративно състояние в ставите. Без възглавничка на менискуса се смята, че ставата изпитва по-голямо износване, тъй като хрущялът на коляното се стреси при основни ежедневни дейности като ходене и катерене по стълби. Въпреки това, тази процедура остава най-честото лечение на менискусните сълзи.
Така че стволови клетки ли са разтворът?
„Не скачам от стола си, казвайки, че трябва да използвам тази технология и трябва да използвам това в практиката си“, казва Хауърд Лукс, шеф на спортната медицина в Нюйоркския медицински колеж. Тестът не само имаше сравнително малка тестова група (петима души), но имаше и умерен успех (три от петима).
Лукс обаче признава, че резултатите показват някакво обещание. „Сълзата в хартията им тук е много сложна сълза и вашият среден ортопед не може да го направи“, казва той. „Те могат да поправят определени сълзи, но би било по-предизвикателно да оправят тази, която са поправили.“
Има обаче повече фактори в развитието на остеоартрит, отбелязва той. „Прекалено дълго мислихме от механичен процес“, казва той. Въпреки че отстраняването на менискуса може да предизвика остеоартрит, той е един от много фактори, които могат да стимулират появата на болестта.
Вероятно участва и биохимия, казва Лукс. Нараняването или прекомерното въздействие в ставата може да предизвика това, което той нарича „химическа каскада“ в коленете. "Химикалите и съединенията в коляното стават враждебни за жизнеспособността на останалия хрущял", казва той. И след като процесът започне, лекарите все още не са измислили как да го спрат. Така че дали пациентите в това проучване ще развият остеоартрит, все още не е известно.
Други методи за физическо възстановяване са показани еднакво ефективни за фиксиране на такива сълзи, отбелязва Лукс, включително метод, известен като терапия с абразия. При тази процедура хирургът бръсне лигавицата на колянната става (синовиум), за да предизвика известно кървене и да подпомогне регенерирането на менискуса.
„Десетилетия наред избягвахме да поправяме мениски в бяло-бялата зона с мисълта, че просто няма да работи“, казва той. "Тогава обаче куп от нас започнаха да ги ремонтираме и установихме, че това е работило."
Скот Родео, изследовател на тъканите и клиник в болницата за специална хирургия в Ню Йорк, има още един проблем с изследването: „Няма контролна група“, казва той. "Няма проследяване на самия имплант."
Този първи тест при хора обаче е имал за цел да тества безопасността на живата превръзка, казва Холандър. Тъй като степента на неуспех е висока при операция в бялата зона на менискуса, той казва: „ние се чувстваме уверени в заключението, че има някаква пряка полза от лечението.“ Въпреки че се надява да има контролна група в бъдещи проучвания, той отбелязва, че има етични проблеми с такава група. „Тъй като има много доказателства, че само операцията се проваля“, казва той, като пациентите се подлагат на такава процедура може да се счита за неетично.
Живата превръзка обаче е един от по-обещаващите методи за използване на стволови клетки при възстановяване на менискус. Когато Холандър започва изследвания в тази арена, повечето други групи се опитват да използват колагенни структури, вливани от стволови клетки, като основа за стволовите клетки да растат тъкан, която запълва счупени участъци на менискуса. „Когато се занимавате с тъканно инженерство, правите запълване на място, правите голям парче тъкан“, обяснява Холандър.
Холандър обаче имаше тези думи да не работят. Стволовите клетки са изключително трудни за контрол, когато се поставят в ставите. "Коляното е много враждебна среда", казва Лукс. „[Така] тези клетки обикновено не живеят дълго в коляното и не се държат по същия начин, както ние сме мислили, че ще направят.“
Като допълнение, Холандър искаше да опита нещо различно. „Не обичам да правя същото като другите хора“, казва той през смях. Затова той реши да опита да използва други свойства на стволовите клетки, в крайна сметка развивайки живата превръзка. Оттогава той разработва спин-оф компания Azelon, за да пусне на пазара продукта.
В наши дни много лекари вече претендират за успешна употреба на стволови клетки при възстановяване на менискус: от прилагане на стволови клетки, суспендирани в гел, до колагенови структури. Но технологията далеч не е широко използвана, казва Родео, особено в Съединените щати, където култивирането на стволови клетки е строго регламентирано. В този момент „търговското приложение е много по-напред от науката“, казва той. Има много повече неща, за да научите за всички тези приложения, преди те безопасно да бъдат използвани в търговската мрежа.
Холандър смята, че превръзките на стволовите клетки са изключително обещаващи не само за коленете, но и за редица поправки на меките тъкани - от ротаторни маншети до анални сфинктери, разкъсани от раждането. Засега обаче той се фокусира върху менисци. „Само да направим това едно приложение ни отне години“, казва той. "Не можем да направим всичко."
Холандър вече е осигурил финансиране за по-голямо изпитание. Той също така планира да оптимизира процеса, като намали част от разходите си - проблем, който засяга както Родео, така и Лукс. За целта Холандър се надява да премине към използването на донорски стволови клетки, така че пациентите да не се нуждаят от две процедури, първо да аспирират стволовите клетки и след това да имплантират превръзката.
„Опитваме се да замразим [живата превръзка], така че да може да се съхранява няколко месеца в болницата и след това просто да се извади от фризера, да се затопли и имплантира“, казва той. „Това го прави много по-прост процес - много по-ефективен от разходите за доставчиците на здравни грижи.“
Въпреки че трябва да се направят много повече тестове, за да се потвърди ефикасността на живата превръзка, екипът изглежда е на правилния път.
„Долната линия е, плаща се за спестяване на менискус“, казва Лукс. "Ако менискусът е ремонтируем, той трябва да бъде поправен."
