| Аннотация |
В результате выполнения проекта 2022 года была показана возможность получения ген-активированного 3D-печатного костно-пластического материала на основе полилактогликолида (PLGA) и аденовирусного вектора с геном BMP2. Результаты наглядно демонстрируют перспективы выбранной концепции, которая эффективна и в будущем может быть зарегистрирована для клинического применения в стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, а также травматологии и ортопедии. С учётом того, что около 50% дентальных имплантаций сопровождаются костной пластикой, около 32-53% травм в мирное и военное время сопровождаются повреждениями скелета, следует ожидать высокий эффект от внедрения представленной технологии в практику здравоохранения. Помимо этого полученные результаты внесут теоретический вклад в существующие концепции медицинских аддитивных технологий и генной терапии, что в перспективе также может быть использоваться в других разработках.
Несмотря на то, что результаты проекта 2022 показали высокую биологическую эффективность метода, получаемая с его помощью простая трёхмерная сетка, состоящая из высокопористых филаментов по механическим свойствам подходила скорее для восполнения небольших и непрерывных дефектов костей, в которых поверхности принимающего костного ложа неподвижны. Вместе с тем, для восстановления протяжённых дефектов, например, фрагментов челюстей, диафизов трубчатых костей, технология требует дальнейшего развития. Это, с одной стороны, потребует доработки структуры самого каркаса за счёт уплотнения филаментов или доработки технологии печати, позволяющей включать рёбра жёсткости или дополнительные прочные каркасы, а с другой, потребует проведения исследований на более приближенных к реальной клинической ситуации моделях для повышения уровня готовности технологии.
Работа будет состоять из 3 логический частей.
Во-первых будет усовершенствована микро- и макроархитектоника 3D печатных матриксов. За счёт модификации печати и обработки их структурного элемента – пористого полилактогликолидного компонента планируется увеличить общую прочность конструкции. Для этого будет исследовано воздействие обработки этанолом, условий бережного температурного воздействия: терморелаксаци, термообработки и получения волокон из расплава. Помимо этого будут оценены изменения макроархитектоники получаемых матриксов в соответствии с адаптацией к условиям протяжённых дефектов челюстей, в том числе добавление рёбер жёсткости и армированных каркасов. Для этого будут использованы полноразмерные лабораторные модели с дефектами нижней челюсти, полученные по данным компьютерных томограмм из архива отделения челюстно-лицевой хирургии.
Во-вторых, для повышения эффективности регенерации в зоне повреждения при использовании разработанных 3D матриксов из PLGA будет добавлена обогащенная тромбоцитами плазма (PRP). Высвобождаемые при активации PRP факторы, способствующие пролиферации клеток, ангиогенезу, иммуномодуляции и синтезу компонентов внеклеточного матрикса, имеют решающее значение для восстановления и регенерации тканей. Кроме того, добавление PRP к PLGA матриксам благодаря формированию фибринового геля позволит включить в состав матриксов заданное количество аденовирусных векторов и обеспечит более длительное высвобождение генетических конструкций для прогнозируемого терапевтического действия.
В-третьих, будет исследована биосовместимость и остеоиндуктивные свойства на клеточных культурах ММСК человека in vivo, а также in vivo на лабораторных животных: крысах и кроликах. На завершающем этапе проекта будет выполнено исследование на критических и протяжённых дефектах нижней челюсти у кроликов для демонстрации работоспособности разработки в условиях, приближенных к реальным клиническим задачам.
|
