Способ восполнения дефектов суставного хряща

Изобретение относится к травматологии и ортопедии и может быть применимо для восполнения дефектов суставного хряща. Формируют в области посттравматического или деструктивно-дистрофического повреждения костно-хрящевую полость. Помещают в полость трансплантат, представляющий собой аллогенный деминерализованный пористый костный материал - брефоостеоматрикс или спонгиозу, заселенный аутологичными хондробластами и фибробластоподобными клетками, получаемыми из стромы суставного или реберного гиалинового хряща, или аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками, получаемыми из стромы суставного или реберного гиалинового хряща органных доноров после установления смерти мозга. Покрывают трансплантат другим трансплантатом, представляющим собой консервированную аллогенную донорскую твердую мозговую оболочку с прикрепленными к ней аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками. Способ позволяет применить для замещения дефекта достаточное количество тканесовместимого материала.

 

Изобретение относится к медицине и биотехнологии, а именно к применению клеточно-тканевых трансплантатов для восстановления целостности соединительнотканных структур, и может быть использовано для восстановления дефектов, лечения деструктивно-дистрофических заболеваний и травматических повреждений суставного хряща.

В современной медицинской практике для лечения деструктивно-дистрофических заболеваний и травматических повреждений суставного хряща, используются различные клеточные препараты.

Известно получение клеточных препаратов путем артроскопической биопсии суставного хряща с получением фрагментов гиалиновой хрящевой ткани с ненагружаемых участков с последующим культивированием клеток и дальнейшим их артроскопическим пересаживанием в область дефекта. (Р.В.Деев. Анализ рынка клеточных препаратов для коррекции патологии скелетных тканей. // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2006. № 2(4). С.78-83).

Недостатком известного способа является дополнительная травма поврежденному суставу в процессе биопсии. Кроме этого объем материала, получаемый известным способом, ограничен, и не позволяет получить достаточного количества тканесовместимого материала для хондропластики. При деструктивно-дистрофических заболеваниях суставной хрящевой ткани взятие материала из этой области неэффективно ввиду патологических изменений самой хрящевой ткани.

Была поставлена задача создания клеточного препарата для лечения заболеваний и травматических повреждений суставного хряща, при получении которого исключается травмирование поврежденного сустава.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является материал BioSeed®-C - сервис, направленный на восполнение дефекта суставного хряща (Р.В.Деев. Анализ рынка клеточных препаратов для коррекции патологии скелетных тканей. // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2006. № 2(4). С.78-83).

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является повышение эффективности и удешевление лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний и травматических повреждений суставного хряща.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе восполнения дефектов суставного хряща, включающем культивирование жизнеспособных остеогенных клеток, полученных из гиалинового хряща, нанесение указанных клеток на трехмерный биорезорбируемый матрикс, который помещается в ходе артроскопического вмешательства в место повреждения хряща - для восполнения дефектов суставного хряща в ходе хирургического вмешательства в области посттравматического или деструктивно-дистрофического повреждения, формируют костно-хрящевую полость, которую заполняют комбинированным клеточно-тканевым трансплантатом, которому придана соответствующая форма, и указанный трансплантат представляет собой аллогенный деминерализованный пористый костный материал - брефоостеоматрикс или спонгиозу, заселенный аутологичными хондробластами и фибробластоподобными клетками, получаемыми из стромы суставного или реберного гиалинового хряща, или аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками, получаемыми из стромы суставного или реберного гиалинового хряща органных доноров после установления смерти мозга, и указанный трансплантат, заполняющий костно-хрящевую полость покрывают комбинированным трансплантатом, который представляет собой консервированную аллогенную донорскую твердую мозговую оболочку с прикрепленными к ней аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками.

Пример 1. Берется участок интактного реберного или суставного гиалинового хряща кролика массой 300 мг для трансплантации другому кролику. Хрящ переносится в специальный сосуд с консервантом и доставляется в лабораторию культуры клеток. Хрящ размельчается и подвергается трехкратному промыванию буфером HEPAS с гентамицином, амфотерициином, аскорбиновой кислотой. Измельченный хрящ переносится в сосуд с клостридиальной коллагеназой и дезоксирибонуклеазой на 1 сутки. После этого клетки отмываются и смешиваются с ростовой средой, содержащей 10% эмбриональной телячьей сыворотки. Производится подсчет клеток, после чего они переносятся на питательную среду, на которой идет их выращивание. Смена среды с обязательным бактериологическим контролем производится дважды в неделю. После полного зарастания флакона клетки пассируют стандартным способом. Для пересадки используют клетки, начиная с 4 пассажа.

Пересадка производится на носителе - пористом костном аллогенном материале - брефоостеоматриксе, полученном по технологии Лиопласт, которому придаются необходимые в каждом конкретном случае форма и размеры. Брефоостеоматрикс помещается в культуральный флакон с аутологичными или аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками на двое суток, в результате чего брефоостеоматрикс заполняется указанными клетками. Полученный трансплантат в ходе хирургического вмешательства помещается в место повреждения хряща и покрывается комбинированным трансплантатом, который представляет собой консервированную аллогенную твердую мозговую оболочку с прикрепленными к ней аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками. Комбинированный трансплантат получается аналогичным образом путем помещения консервированной аллогенной твердой мозговой оболочки в культуральный флакон с аутологичными или аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками, которые в процессе инкубации прикрепляются к поверхности твердой мозговой оболочки.

У другого кролика воспроизводится модель травматического повреждения коленного сустава путем создания механического дефекта гиалинового хряща на суставной поверхности бедренной кости. Через месяц после этого после вскрытия полости сустава полностью удаляется дефектный хрящ и в сформированную костно-хрящевую полость пересаживается заявляемый аллогенный клеточно-тканевой трансплантат. Послеоперационное течение без осложнений. Динамическое наблюдение, рентгенологическое обследование и морфологическое изучение области пересадки показало восстановление хрящевой ткани сустава спустя 4 месяца после операции.

Пример 2. У умерших людей (например, во время операции по трансплантации органов), после установления смерти мозга берется участок интактного гиалинового межреберного или суставного хряща массой 800-1000 мг.

Хрящ размельчается и подвергается трехкратному промыванию буфером HEPAS с гентамицином, амфотерициином. Измельченный хрящ переносится в сосуд с клостридиальной коллагеназой и дезоксирибонуклеазой на 18 часов. После этого клетки отмываются и смешиваются с ростовой средой, содержащей 10% эмбриональной телячьей сыворотки. Производится подсчет клеток, после чего они переносятся в культуральный флакон и заливаются питательной средой, на которой идет их выращивание. Смена среды с обязательным бактериологическим контролем производится дважды в неделю. После полного зарастания флакона клетки пассируются стандартным способом. Для создания трансплантата используются клетки, начиная с 4 пассажа, и носитель - брефоостеоматрикс, полученный по технологии Лиопласт, которому придаются необходимые в каждом конкретном случае форма и размеры. Брефоостеоматрикс помещается в культуральный флакон с аутологичными или аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками на двое суток, в результате чего брефоостеоматрикс заполняется указанными клетками.

Другой комбинированный трансплантат представляет собой консервированную аллогенную твердую мозговую оболочку с прикрепленными к ней аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками. Комбинированный трансплантат получается аналогичным образом путем помещения консервированной аллогенной твердой мозговой оболочки в культуральный флакон с аутологичными или аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками, которые в процессе инкубации прикрепляются к поверхности твердой мозговой оболочки.

Всего от забора материала до получения трансплантата проходит 4-5 недель.

Пример 3. У умерших людей (например, во время операции по трансплантации органов), после установления смерти мозга берется участок интактного гиалинового межреберного или суставного хряща массой 800-1000 мг.

Хрящ размельчается и подвергается трехкратному промыванию буфером HEPAS с гентамицином, амфотерициином. Измельченный хрящ переносится в сосуд с клостридиальной коллагеназой и дезоксирибонуклеазой на 18 часов. После этого клетки отмываются и смешиваются с ростовой средой, содержащей 10% эмбриональной телячьей сыворотки. Производится подсчет клеток, после чего они переносятся в культуральный флакон и заливаются питательной средой, на которой идет их выращивание. Смена среды с обязательным бактериологическим контролем производится дважды в неделю. После полного зарастания флакона клетки пассируются стандартным способом. Для создания трансплантата используются клетки, начиная с 4 пассажа, и носитель - спонгиоза, полученная по технологии Лиопласт, которой придаются необходимые в каждом конкретном случае форма и размеры. Спонгиоза помещается в культуральный флакон с аутологичными хондробластами и фибробластоподобными клетками на двое суток, в результате чего спонгиоза заполняется указанными клетками.

Всего от забора материала до получения трансплантата проходит 4-5 недель.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого способа восполнения дефектов суставного хряща, позволили установить, что заявители не обнаружили аналог, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемого изобретения.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков заявляемого клеточного способа восполнения дефектов суставного хряща, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна».

Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень» заявители провели дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого способа восполнения дефектов суставного хряща.

Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение поставленного технического результата.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Критерий изобретения «промышленная применимость» подтверждается тем, что предлагаемый способ восполнения дефектов суставного хряща может быть использован в травматологии и ортопедии.

Способ восполнения дефектов суставного хряща, включающий культивирование жизнеспособных клеток, полученных из гиалинового хряща, нанесение указанных клеток на трехмерный биорезорбируемый матрикс, который помещается в ходе артроскопического вмешательства в место повреждения хряща, отличающийся тем, что для восполнения дефектов суставного хряща в ходе хирургического вмешательства в области посттравматического или деструктивно-дистрофического повреждения формируют костно-хрящевую полость, которую заполняют комбинированным клеточно-тканевым трансплантатом, которому придана соответствующая форма, и указанный трансплантат представляет собой аллогенный деминерализованный пористый костный материал - брефоостеоматрикс или спонгиозу, заселенный аутологичными хондробластами и фибробластоподобными клетками, получаемыми из стромы суставного или реберного гиалинового хряща или аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками, получаемыми из стромы суставного или реберного гиалинового хряща органных доноров после установления смерти мозга, и указанный трансплантат, заполняющий костно-хрящевую полость покрывают комбинированным трансплантатом, который представляет собой консервированную аллогенную донорскую твердую мозговую оболочку с прикрепленными к ней аллогенными хондробластами и фибробластоподобными клетками.