способ регенерации суставного хряща

Формула изобретения

Способ регенерации суставного хряща, включающий внутрисуставное введение хондроцитов человека, отличающийся тем, что в качестве хондропротектора используют фетальную хрящевую ткань 16-20 недель гестации в виде суспензии, содержащей (4-6)10⁶ хондроцитов в 1 мл.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии, и может быть использовано для лечения больных с повреждениями суставного хряща.

Повреждение суставного хряща характерно для внутрисуставных переломов и ушибов суставов, микротравматической болезни - часто повторяющихся однообразных микротравм данного участка, деформирующего остеоартроза, воспалительных заболеваний суставов.

Известны способы лечения повреждений суставного хряща, включающие устранение причин повреждения - репозицию внутрисуставных переломов, удаление поврежденных менисков, укрепление связочного аппарата, удаление отслоенного хряща [1] и создание благоприятных условий для функционирования сустава - внутрисуставную оксигенотерапию, введение хондропротекторов, противовоспалительную терапию [2].

Недостатками указанных способов является то, что они не обеспечивают полноценную регенерацию поврежденного суставного хряща, заключающуюся в обеспечении благоприятных условий для скольжения в суставе и хондрогенной диффенцировки грануляционной ткани, а лишь способствуют предотвращению прогрессирования дегенеративно-дистрофических изменений в суставе.

Наиболее близким к предлагаемому является способ диагностики и терапии заболеваний хряща путем применения иммортализированных (бессмертных) человеческих хондроцитов [3]. Метод представляет собой вариант культуральной технологии с использованием генной инженерии, способствующий получению иммортализованных хондроцитов, с сохраненными дифференцированными характеристиками, что позволяет применять их в генной терапии заболеваний хрящей.

К недостаткам данного способа следует отнести сложность получения иммортализованных хондроцитов в сравнении с предлагаемым способом и возможные общие осложнения организма (реакция немедленного или замедленного типа), связанные с введением в организм культур иммортализованных хондроцитов, полученных методом генной инженерии. Возникающие иммунологические конфликты в поврежденной хрящевой ткани суставов, связанных с реакций местного иммунитета на культуры клеток с измененным генотипом, могут нивелировать репаративный процесс хондрогенеза.

Задачей изобретения является способ регенерации суставного хряща, позволяющий исключить реакцию трансплантат против хозяина и упростить его за счет использования более доступного хондропротектора при его повреждениях.

Поставленная задача решается способом, заключающимся в том, что в качестве хондропротектора используют фетальную хрящевую ткань плода 16-20 недель гестации в виде суспензии, содержащей (4-6)10⁶ хондроцитов в мл.

Отличие предлагаемого способа состоит в использовании фетальных хондроцитов - фетальной хрящевой ткани, содержащей биологически активные вещества векторной органоспецифической направленности.

Известно использование фетальных тканей и клеток для лечения различных заболеваний. Это сахарный диабет [4], неврологические заболевания дегенеративного характера: рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз [5, 6] , сердечно-сосудистая патология [7], нарушений целостности кожных покровов (ожоги, отморожения [8, 9].

Основным аспектом использования фетальных тканей и клеток для лечения является высокий пластический и функциональный потенциал комплекса биологически активных органоспецифических веществ и отсутствие зрелых иммунокомпетентных клеток, способствующих осложнениям в виде реакций трансплантат против хозяина. Последних при трансплантации фетальных тканей и клеток практически не наблюдается.

Известны приемы введения лекарственных препаратов в полость сустава [2] для стимулирования репарации суставного хряща.

Отличительным приемом заявляемого способа является одноразовое внутрисуставное введение фетальной хрящевой ткани 16-20 недель гестации (содержание хондроцитов (4-6)10⁶ в одном мл суспензии) как основного хондропротекторного биоматериала.

Клиническими исследованиями авторов заявляемого способа установлено, что по сравнению с традиционными методами лечения внутрисуставная трансплантация фетальных хондроцитов способствует более коротким срокам реабилитации пациентов с травмами суставов, в среднем на 15%. Основным позитивным моментом заявляемого способа является регенерация и восстановление хрящевой поверхности поврежденного сустава, что подтверждено данными внутрисуставной артроскопии.

Сопоставительный анализ заявляемого решения и прототипа показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что в качестве хондропротектора для внутрисуставной инъекции используют суспензию фетальной хрящевой ткани, содержащей (4-6)10⁶ хондроцитов в 1 мл.

Из приведенного сопоставительного анализа следует, что заявляемый способ соответствует критерию патентоспособности "новизна".

Способ, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в здравоохранении. Возможность его осуществления подтверждена описанными в заявке приемами и средствами. Заявленный способ обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно обеспечение высокой репаративной способности регенерации суставного хряща и укорочение сроков реабилитации больных с заболеваниями суставов.

Из изложенного следует, что заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

При анализе известных способов было выявлено в них отсутствие сведений о влиянии отличительных признаков способа на достижение технического результата, следовательно, изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Методика получения суспензии фетальных хондроцитов.

Фетальный материал получают при проведении легальных абортов по медицинским или социальным показаниям в сроках 18-20 недель гестации. В условиях операционной с соблюдением стерильности препарируют головку бедренной кости плода с обеих сторон и затем помещают в питательную среду 199 [10] с антибиотиками (пенициллин + стрептомицин). После этого полученный материал механически дезинтигрируют до однородной суспензионной массы, которая в дальнейшем при центрифугировании фильтруюется через нейлоновый фильтр (1000 об/мин в течение 1,5 мин). Полученную в результате седиментации суспензию хондроцитов помещают в питательную среду 199 с антибиотиками (в соотношении 1:3) и добавляют одну часть криоконсерванта по отношению к общему объему. В качестве последнего используют 10% раствор диметилсульфооксида (ДМСО). Далее суспензию хондроцитов помещают в ультранизкий морозильник на 24 часа при температуре -80^oС, после чего помещают в жидкий азот (-196^oС) для длительного хранения.

Сущность заявляемого способа заключается в следующем.

Суспензию фетальных хондроцитов доставляют в операционную в жидком азоте. Предварительно готовят водяную баню с температурой воды 40^oС. Криопробирки с клеточной суспензией хондроцитов медленно погружают в воду. Процесс оттаивания продолжают в течение 5 минут до достижения температуры тела. После этого содержимое пробирки с соблюдением условий стерильности переносят в шприц и вводят непосредственно в пораженный сустав в количестве (4-6)10⁶ фетальных хондроцитов в 1 мл. Общий объем раствора 5 мл, в котором содержится 2010⁶ фетальных хондроцитов. В полость сустава вводят иглу диаметром 1,2 или 1,5 мм и медленно проводят инфузию клеточного материала. После введения клеточной суспензии иглу удаляют и осуществляют несколько движений в суставе для равномерного распространения введенной клеточной суспензии по суставной поверхности. Никаких ограничений в поведении пациента после проведении процедуры не вводят.

Пример 1.

Больной М. , 38 лет. При автоаварии получил закрытый перелом левой внутренней лодыжки со смещением отломков. При поступлении в клинику больному произведена блокада места перелома S. Novokaini 1% - 20 мл, ручная репозиция и фиксация сустава задней и V-образной гипсовыми шинами до средней трети бедра. Через 3 дня при контрольном рентгенографическом исследовании выявлено вторичное смещение отломков. При проведении артроскопии в месте перелома внутренней лодыжки обнаружен дефект суставного хряща размером 2,02,5 см. Произведен остеосинтез внутренней лодыжки спицами. Выполнена пункция голеностопного сустава в промежутке между mm. Extensor digitorum longus и extensor hallulis longus. Под артроскопическим контролем игла введена в полость сустава, после чего артроскоп удален, наложены швы на рану. Через иглу в полость сустава введена клеточная суспензия хондроцитов в количестве 2010⁶ фетальных хондроцитов. После введения игла удалена. Произведено несколько пассивных движений в суставе. Наложена задняя гипсовая шина до верхней трети голени.

Послеоперационный период протекал без иммуноконфликтных осложнений. Пассивные движения в суставе при снятии гипсовой шины разрешены через три дня и осуществлялись 3-5 раз в день. Активные движения разрешены через 3 недели, фиксация сустава гипсовой шиной прекращена. Полная нагрузка на оперированную конечность разрешена через 10 недель.

При осмотре через 6 месяцев жалоб пациент не предъявляет. Ходит с полной нагрузкой на оперированную конечность, не хромая. Движения в голеностопном суставе в полном объеме, отека мягких тканей и выпота в сустав нет.

Через 6 месяцев проведена повторная артроскопия голеностопного сустава и удаление спиц из лодыжки. На артроскопии: в зоне повреждения линии перелома не определяется, на месте бывшего дефекта суставного хряща видна белая блестящая суставная поверхность, не отличающаяся по внешнему виду от здоровой хрящевой ткани.

Таким образом, установлено, что введение суспензии фетальных хондроцитов в полость сустава оказывает репаративный эффект на хрящевую ткань и способствует полному восстановлению функциональности поврежденного сустава, не вызывает иммуных конфликтов и является более доступным в части используемых хондроцитов.

Всего под нашим наблюдением находится 5 пациентов, которым произведена трансплантация фетальных хондроцитов при проведении артроскопии. В настоящее время данные этих пациентов анализируются в динамике.

Источники информации

1. Е.Т. Скляренко. Хирургия суставов конечностей. - Киев, 1975, с. 120.

2. А. П. Мешков. Болезни суставов, диагностика и лечение. Н.Новгород, 1994 г., с. 210.

3. Biotechnol, Newswateh, - 1994, 4 July. - С.7. - Англ. ISSN 0275-3685 Европейский патент W 094/09118 - прототип. Internet site, 621.33.31. Нuman and animal cells and tissue cultivation.

4. Трансплантология. Руководство. Под ред. акад. В.И. Шумакова. - М.: Медицина, 1995. - С. 317.

5. Трансплантация фетальных тканей и клеток. Сб. науч. ст. под редак. В. И. Кулакова, Г.Т. Сухих // Бюлл. экспер. биологии и медицины. - 1998. - Т. 126. Прил. 1. С. 72.

6. Трансплантация фетальных тканей и клеток. Сб. науч. ст. под редак. В. И. Кулакова, Г.Т. Сухих // Бюлл. экспер. биологии и медицины. - 1998. - Т. 126 - Прил. 1. - С. 81.

7. Лечение ишемической болезни сердца методом трансплантации фетальных тканей. Методические рекомендации, Иркутск, 1999 - 8 с.

8. Использование культивированных фибробластов для восстановления кожных покровов у тяжело обожженных. Д.С. Саркисов, В.Д. Федоров, Е.В. Глущенко и др. // Бюллетень экспер. биолог. и медицины 6, 1995. С. 567-570.

9. Перспективы использования фетальных фибробластов человека при лечении ран различной этиологии. Т.Д. Колокольцова, Д. Юрченко, Н.Г. Колосов и др. //Бюллетень экспер. Биол. и медицины, 1998. С. 32-33.

10. Новые методы культуры животных тканей. Под ред. проф. Ю.М. Оленева, М.: Мир, 1976. - С. 23.