Ученые разрабатывают «умные» полимеры, восстанавливающие органы
Об этом сообщает пресс-служба инновационных организаций Томской области.
Так, над созданием полимерного материала, который в будущем сможет выступить матрицей для регенерации внутренних органов и тканей человека, работают исследователи томской компании «Биоконструктор-С».
«Полимеры сегодня — один из самых перспективных классов биоматериалов, — говорит директор компании, доктор медицинских наук, профессор СибГМУ и руководитель научно-образовательного центра «Биосовместимые материалы и биоинженерия» Игорь Хлусов. — Промышленность может создать полимер с практически любыми биомеханическими свойствами, но проблема в том, что они пока не соответствуют параметрам биологической ткани — по физико-химическим и биологическим показателям».
Отмечается, что в медицине полимеры стали использовать совсем недавно в сравнении с металлами и керамикой. Полимеры более перспективные материалы, но менее «понятные» для организма человека. Поэтому специалисты «Биоконструктор-С» разрабатывают модификации полимерного материала, пытаясь приблизить его свойства к характеристикам внутренних биологических тканей.
«Возникла идея найти такие параметры, чтобы полимер при введении в организм вызывал не отторжение и воспаление, а целенаправленно способствовал регенерации ткани при заболеваниях или повреждениях органов», — уточняет Игорь Хлусов.
По словам биоинженеров, регенерация в организме начинается со стволовых клеток. Чтобы запустить процесс, необходимо «подтолкнуть» клетку к развитию в определенном направлении, а для этого требуется знать и смоделировать ее микроокружение, как биологическое, так и, прежде всего, физико-химическое. Томские ученые предлагают создавать полимер, на поверхности или в объеме в которого уже заложена эпигенетическая информация о «судьбе» стволовых клеток, намечен вектор их развития в структурно-функциональные единицы конкретного органа. Чтобы запустить регенерацию, достаточно ввести такой «умный» материал в организм. Таким образом, биотехнологическая стадия вне тела — распечатка органа, хранение, транспортировка — практически исключается.
Теоретически, говорит Хлусов, таким методом можно будет запускать регенерацию любого внутреннего органа, подбирая нужную модификацию полимера. Ученые уже определили параметры ниши стволовой клетки для костной ткани — результаты уже применяются в производстве изделий для регенерации костей — готовы адаптировать концепцию для мышечных и, впоследствии, эпителиальных клеток. Однако о сроках завершения исследований говорить пока рано.
«Концепция есть, сейчас необходимо наладить кооперацию с физиками, химиками, материаловедами, которые могли бы создавать подходящие матрицы для моделирования микротерриторий. В современной медицине, в основном, применяется заместительная терапия, необходимо искать регенеративные подходы, которые бы заставляли работать собственные стволовые клетки в нужном направлении. Это медицина ближайшего будущего», — заключает Игорь Хлусов.
