Использование клеточных технологий в лечении асептического некроза головки бедренной кости
Authors: Zazirnyi I.M. , Semeniv I.P. , Klymovytsky V.G. , Andreev A. 
Published: August 2020

Асептический некроз головки бедренной кости (АНГБК) — это патологическое состояние, возникающее в результате клеточного нарушения, вызванного снижением активности остеобластов и местной популяции мезенхимальных стволовых клеток (МСК). Клеточная терапия могла бы помочь в лечении такого состояния с помощью стволовых и других клеток-предшественников, которые могут улучшать местную клеточную среду в пораженном тазобедренном суставе. В рамках лечения АНГБК было научно обосновано применение клеточной терапии, а также описаны методики имплантации аутогенного костно-мозгового концентрата. Хотя этиология асептического некроза головки бедренной кости до конца не изучена, была выдвинута гипотеза о том, что заболевание имеет клеточное происхождение. Проблемы, которые уменьшают количество или изменяют функцию костных клеток-предшественников, могут привести к дисбалансу между образованием остеобластов и некрозом, что может вызвать развитие АНГБК, если баланс не будет восстановлен. Исходя из гипотезы о том, что АНГБК имеет клеточное происхождение, считается, что методы лечения на основе клеточной терапии (цитотерапии) имеют значительный потенциал. Также цитотерапия может помочь избежать тотального эндопротезирования среди молодых пациентов. Для лечения АНГБК была предложена трансплантация аутогенной губчатой костной ткани (ГКТ), что давало положительные результаты. Эффективность мононуклеарных клеток ГКТ может быть связана с локальной популяцией взрослых стволовых клеток в ГКТ, наделенных остеогенными свойствами. Имплантация ГКТ в очаг асептического некроза головки приводит к локализованному увеличению количества этих клеток в некротической головке бедренной кости. Другим возможным объяснением терапевтического эффекта имплантации ГКТ является то, что при такой процедуре вводятся стромальные клетки, которые секретируют ангиогенные цитокины, что приводит к усилению ангиогенеза и дальнейшему улучшению остеогенеза. С учетом того, что средний костный матрикс состоит на 33 % из ГКТ, количество остеоцитов в 1 см3 губчатой кости можно оценить в пределах 20 млн. Исходя из количества предшественников в пределах 2500 на 1 мл подготовленной смеси МСК, каждый предшественник должен был разделиться минимум 12 или 14 раз, чтобы получить 1 мл новой кости, предполагается, что все клетки-предшественники сохраняют при этом способность производить трабекулярную кость (2500 × 214 = 20 млн остеобластов). Эти расчеты предполагают, что все введенные клетки остаются на месте и никакие остеогенные клетки не вводились в зону патологии. Тканевая инженерия может сочетать мезенхимальные стволовые клетки ГКТ, синтетические скаффолды и молекулярные сигналы (факторы роста) для формирования гибридных конструкций. При классическом подходе инженерия костной ткани предполагает сбор ГКТ у пациента, выделение МСК путем их присоединения к пластинке тканевой культуры, расширение и дифференцировку этих клеток в культуре, а затем посев их на соответствующий синтетический скаффолд перед имплантацией тому же пациенту. Аутогенный подход к выделению и остеогенной дифференцировке МСК достаточно требователен с точки зрения логистики, производства и безопасности условий культивирования, что определяет высокую стоимость терапевтической процедуры. Сочетание биоматериалов с клетками остеопредшественников связано с техническими (источник клеток, тип, дозы, сроки) и регуляторными проблемами (сочетание устройств и лекарств).