Development of new effective osteoplastic materials is highly requested in practice of traumatology and orthopedics, oral and maxillofacial surgery. The goals of our research were design and construction of gene-activated bone graft (GABG) consisting of collagen/hydroxyapatite scaffold and plasmid DNA encoding vegf-a165 and evaluation of its biological effect in vitro and in vivo. We have shown that GABG co-incubation with multipotent mesenchymal stromal cells increased their VEGF protein expression. After GABG implantation into parietal bones defects the transfection of «recipient bed cells» was observed and accompanied by more pronounced angiogenesis as compared with control. The lager volume of bone regenerate was in case of GABG on 15 and 30 days after application. The source of reparative osteogenesis was not only parietal bones but also the GABG fragments (even from central part of the defect) majority of which were surrounded by newly formed bone tissue. In control group no osteoinductive effect has been observed. Thus, GABG with plasmid DNA encoding VEGF-A165 possesses angiogenic activity providing osteoinductive properties.
Разработка новых эффективных остеопластических материалов высоко востребована в практике травматологии и ортопедии, хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Целью исследования являлось создание ген-активированного костного графта (ГАКГ) из носителя на основе коллагена и гидроксиапатита и плазмидной конструкцией, имеющей в своем составе reHVEGF-A165 человека, а также оценка его биологического действия in vitro и in vivo. Было установлено, что ко-инкубирование ГАКГ с культурой мультипотентных мезенхиальных стромальных клеток приводит к повышению экспрессии ими белка VEGF. При имплантации ГАКГ в дефекты теменных костей кроликов наблюдалась трансфекция клеток реципиентного ложа, что сопровождалось более выраженным ангиогенезом, по сравнению с контролем. На сроках 15 и 30 сут. определялся больший объем костного регенерата при использовании ГАКГ. При этом, источником репаративного остеогенеза являлись не только теменные кости, но и фрагменты ГАКГ (даже из центральной части дефекта), большинство из которых были окружены новообразованной костной тканью. В контроле остеоиндуктивного действия материала не наблюдалось. Таким образом, ГАКГ с плазмидной конструкцией, имеющей в своем составе ген VEGF-A165 человека, обладает ангиогенной активностью, обеспечивающей остеоиндуктивное действие.