Geneticheskaya aktivatsiya osteozameshchayushchikh materialov potentsiiruet regeneratsiyu kosti IN VIVO

Abstract

Full Text

Костная ткань - одна из немногих тканей в человеческом организме, способная к полному восстановлению без образования соединительнотканных рубцов. Тем не менее, вероятность несращения кости в человеческой популяции колеблется в пределах 10-15%. Одним из подходов к лечению несра-щений является использование остеозамещающих материалов с целью усиления эффекта. Однако выяснилось, что время существования белков в месте имплантации недостаточно для оказания терапевтического эффекта. Нами была разработана двухкассетная экспрессионная плазмидная конструкция pBudKan-coVEGF165-coBMP2, несущая гены vegf165a и bmp2 под промоторами CMV и EF1-a. Ранее нами уже была показана эффективность работы плазмидной конструкции в условиях in vitro на культурах клеток. На основе описанной выше плазмид-ной конструкции и синтетических остеопластических материалов Колапол КП-3 (ООО «НПО «Полистом»), содержащего коллаген и гранулы гидроксиапатита, и октакальциевого фосфата (ОКФ) (ООО «БиоНо-ва», Россия) создали ген-активированные костные графты (ГАКГ). Ген-активированные костные граф-ты имплантировали ортотопически в искусственно сформированный дефект средней трети диафиза бедренной кости протяженностью 3 мм, в объеме, достаточном для заполнения дефекта (30 мм3) (масса ГАКГ КП-3 5±1 мг, содержание плДНК 38±8 мкг, масса ГАКГ ОКФ 51.5±0.8 мг, содержание плДНК 160±2.5 мкг). Костные отломки фиксировали накостным остеосинтезом с помощью металлической Гены & Клетки Том XII, № 3, 2017 материалы III национального конгресса по регенеративной медицине 253 пластины. По прошествии 30 и 60 сут. животных выводили из эксперимента и область вмешательства подвергали рентгенологическому и гистологическому исследованиям. Рентгенологическое исследование не выявило достоверных различий в суммарной интенсивности рентгеновской тени в контрольных и экспериментальных образцах, и показало наличие облаковидного затенения в области диастаза, свидетельствующее о формированнии костной мозоли. Во всех случаях регенерация костной ткани происходила по вторичному типу, отклонений в процессах заживления кости не выявилось. После имплантации ГАКГ КП-3 на 30-е сут. суммарный объем хрящевой и костной ткани в составе костной мозоли выше, чем после имплантации ординарного КП-3 - 45±4,2% по сравнению с 13,6±4,9%. На 60-е сут. достоверной разницы в содержании костной ткани в мозолях с ординарными и ген-активированными костными графтами мы не наблюдали. Васкуляризация области дефекта через 30 сут. после имплантации ГАКГ КП-3 в 2,66 раза выше по сравнению с пустым дефектом, а на 60-е сут. - в 4,19 раза. Имплантация ординарных и ген-активированных костных графтов ОКФ не оказала стимулирующего влияния на васку-ло- и остеогистогенез в области дефекта у использованной модели. Таким образом, ГАКГ на основе плазмидной конструкции pBudKan-coVEGF165-BMP2 и Колапола КР-3 способствует регенерации костной ткани и васкуляризации в модели травмы бедренной кости крысы.