Исследование опубликовано в Интернете в журнале Molecular Therapy, рецензируемом журналом Nature Publishing Group. Исследователи использовали комбинацию мезенхимальных стволовых клеток, полученных из костного мозга, взятого у взрослых, и гормона паращитовидной железы, также называемого ПТГ, который регулирует уровень кальция в организме человека, необходимый для крепких и здоровых костей.
В течение 21 дня лабораторным крысам и свиньям с переломами позвонков ежедневно вводили ПТГ. В тот же период животным вводили пять доз стволовых клеток.
Исследование показывает, что комбинированная терапия значительно усилила миграцию стволовых клеток в область перелома кости и увеличила образование новой, здоровой кости.
«Нам известно, что при раздельном использовании стволовые клетки и гормон влияют на процесс заживления, связанный с переломами костей», — сказал Дэн Газит, доктор медицинских наук, соруководитель программы регенерации скелета и терапии стволовыми клетками. Департамент хирургии и Cedars-Sinai Совет управляющих Институт регенеративной медицины. "Теперь мы узнали, что стволовые клетки и ПТГ в сочетании гораздо сильнее, чем по отдельности."
Соавтор исследования Зульма Газит, доктор философии, содиректор Программы регенерации скелета и терапии стволовыми клетками: «Мы обнаружили, что комбинация имеет синергетический эффект, например, один плюс один равен трем."
Исследователи надеются использовать полученные данные для разработки новых методов лечения пациентов с остеопорозом и пациентов с компрессионными переломами позвоночника, вызванными слабостью костей.
Компрессионные переломы позвонков в США составляют более 750000 травм ежегодно — в два раза больше, чем переломы бедра. Часто они возникают в результате сильного толчка позвоночника или его ослабления из-за остеопороза.
Приблизительно у 10 миллионов американцев и 200 миллионов во всем мире диагностирован остеопороз, хроническое и опасное для жизни заболевание, которое в первую очередь поражает пожилых женщин и характеризуется уменьшением костной массы, что вызывает ломкость костей. Еще 34 миллиона американцев имеют низкую костную массу, что увеличивает уязвимость к переломам костей.
Существующие методы лечения включают изменение образа жизни, например, упражнения, которые способствуют здоровью костей, и лекарства, предотвращающие разрушение костей в результате падения или несчастного случая. Но эти меры сосредоточены на профилактике, оставляя мало возможностей для заживления костей.
«В настоящее время не так много хороших вариантов лечения», — сказала Зульма Газит. "Итак, наша цель — разработать биологическое лечение, которое не только способствует заживлению, но и стимулирует нормальное образование костей."
Терапевтический эффект комбинации стволовых клеток-ПТГ сравнивали с результатами лечения только стволовыми клетками, только инъекций ПТГ и отсутствия лечения.
Регенерация костной ткани при дефектах позвоночника контролировалась в несколько раз после операции с помощью компьютерной томографии, компьютеризированного рентгеновского сканера, который создает изображения поперечного сечения внутренних органов, костей и других структур.
«Мы наблюдали увеличение объемной плотности костной ткани и формирование здоровых костей только у лабораторных животных, получавших как стволовые клетки, так и гормональную терапию», — сказала Зульма Газит. «В ходе исследования мы увидели в три-четыре раза больше заживления в группах, которые лечились комбинацией."
По словам Гади Пелледа, доктора философии, доцента Программы регенерации скелета и терапии стволовыми клетками и старшего соавтора исследования, следующим шагом в исследовании является разработка клинического испытания, которое будет проверять комбинированную терапию на людях.