Российские учёные совместно с коллегами из Китая сообщили о разработке уникального металлосодержащего гидрогеля, который способен способствовать восстановлению хрящевой ткани у лабораторных крыс. Новое вещество сочетает в себе наночастицы оксида цинка особой формы, генную терапию и матрикс-металлопротеиназо-чувствительную структуру, что помогает не только тормозить разрушение хрящей при остеоартрозе, но и стимулирует регенерацию за счёт привлечения собственных стволовых клеток организма.
В отличие от традиционных методов лечения, которые в основном ориентированы на облегчение симптомов, новый подход позволяет воздействовать непосредственно на биологические процессы в суставе. Гидрогель служит своеобразной «матрицей» для доставки микроРНК, способной подавлять активности ферментов, разрушающих внеклеточный матрикс. Одновременно наночастицы цинка высвобождают ионы, привлекающие мезенхимальные стволовые клетки костного мозга, способствуя их дифференцировке в новые хондроциты — клетки, отвечающие за формирование хрящевой ткани.
Эксперименты на животных показали, что после введения гидрогеля в область повреждённого сустава не только прекращается дальнейшее разрушение хряща, но и наблюдается значительный прирост новой хрящевой ткани и улучшение функции сустава. В ходе исследований отмечено, что материал обладает высокой биосовместимостью, не вызывает токсических эффектов и постепенно рассасывается в организме, обеспечивая необходимую продолжительность воздействия.
Особое внимание было уделено форме наночастиц цинка: их обтекаемая структура обеспечивает более эффективное проникновение в клетки, ускоряет процессы восстановления и повышает механическую прочность самого гидрогеля. Это открывает возможности для точечного применения нового материала через инъекции и использования в малоинвазивных медицинских процедурах.
Исследователи считают, что предложенная технология может стать основой для создания новых методов терапии артроза и других заболеваний суставов, обеспечивая не только снятие болевого синдрома, но и реальное восстановление повреждённых структур, пишет Nature Communications.