Sikerült csontnövekedést előidézni élő szervezetben

Egy nemzetközi kutatócsoportnak első ízben sikerült a testen belül egészséges csontot növeszteni állatkísérleti modellben, majd felhasználni azt a szervezet egy másik részén, sérült csont javítására. Úgy vélik, ez a módszer lehet az áttörés a csonttörések és degeneratív elváltozások kezelésében.

V. Prassad Shastri, a szövettenyésztés jelenlegi gyakorlatától alapvetően eltérő kísérlet vezetője (Vanderbilt Egyetem) szerint sikerült bizonyítani, hogy lehetséges meghatározott mennyiségű csontot növeszteni élő szervezetben, szabályozott módon. Az eredmény nemcsak a csontszövet, hanem bármilyen szövetnövesztés terén nagy jelentőségű lehet, és az eddigiektől eltérő utakat nyithat meg.

A súlyos csontsérülések gyógyításának jelenleg elfogadott módszere során apró csontdarabokat távolítanak el a páciens bordáiból vagy csípőjéből, és ezt hozzáillesztik a törött csonthoz. Szintén ezzel az eljárással egyesítenek hátcsigolyákat súlyos gerincsérülések és hátfájdalmak kezelésénél. Ugyan a módszer nagyon jól működik a beavatkozás azon részén, mikor a csontokat összeillesztik, az eltávolító műtét rendkívül fájdalmas és komoly komplikációi lehetnek. Ez módszer természetesen egyfajta "kompromisszumos medicina": a gyógyulás érdekében kárt kell tenni az emberi testben.

Annak ellenére, hogy az élő csont folyamatosan növekszik és újraformálódik, a számtalan kísérlet, hogy csontszövetet hozzanak létre a testen kívül (in vitro), mind kudarcot vallott. A korábbi próbálkozások, melyek során a testen belül (in vivo) próbáltak csontot növeszteni, korlátozott sikerrel jártak, és rámutattak, hogy a módszer mennyire bonyolult, drága és megbízhatatlan.

Shastri és kollégái a szervezet saját, sebgyógyító válaszreakcióját használták fel az eljárás kidolgozásában. Egészséges csontfelszín anyagának részleges módosításával (részletesen lásd később) speciális zónákat hoztak létre annak reményében, hogy a szervezet a keletkezett űrt új csonttal tölti ki. Nyulakon kísérletezve - melyek csontjai nagyon hasonlóak az emberihez - azt találták, hogy a létrehozott "in vivo bioreaktorok" hat hét alatt egészséges csontszövettel telítődtek. Ráadásul a beavatkozás során nem kellett növekedési faktorokat használni, mint a korábbi módszereknél. Mindezeken felül a képződött csont könnyen leválasztható, mielőtt az eredeti csonthoz nőne, és nem marad utána más, csak egy sebhely. A kutatók szerint az így keletkezett csontszövet erőssége és mechanikai tulajdonságai hasonlóak az eredetihez, és mivel friss csontszövetről van szó, nagyon könnyen tud egyesülni a befogadó csonttal.

Az amerikai eredményekhez hasonlót publikáltak francia orvosok is. Ők egy kálcium-foszfát-alapú vegyületet juttattak be a csontba, és hat hét múlva elektronmikroszkóppal és CT-vel vizsgálták az újonnan képződött csont szerkezetét. Lényegi eltérést nem találtak.

A technikát érte pozitív és negatív kritika is. Jay Meswania, a londoni egyetem orvostechnikusának véleménye szerint a tudósok a világon mindenfelé csontot szeretnének építeni. "A kérdés sokkal inkább az, hogy mennyire bírja az új csont a terhelést" - mondja. Gary Keenan ortopédorvos szerint a technika érdekes, de nincs kézzelfogható előnye a jelenlegi eljárásokkal szemben. Trevor Reid oszteoporózis szakértő szerint azonban a csontritkulásos betegnek sok előnyt hozhat a módszer.

Lyukak a csonthártyában

Testünk csöves csontjait egy vékony hártya borítja, melyet periosteumnak neveznek. A hártya külső fele kemény és erekben gazdag, a belső felét pedig őssejtek (ún. pluripotens sejtek) rétege képezi, melyek a csontvelői őssejtekhez hasonlóan még nem teljesen elkötelezettek egy adott sejttípus fejlődési irányában, így különböző típusú csontszöveti sejtekké képesek fejlődni. E tulajdonságok miatt Shastri és kollégái a periosteum alatti teret választották a bioreaktor helyének.

Az eljárás során a kutatók egy apró lyukat szúrtak a periosteumba, ezzel egy kis űrt hoztak létre alatta, ahova sóoldatot injektáltak. Ez eltávolította a hártyát az alatta lévő csonttól, és kissé felduzzasztotta a lyukat. Mikor az üreg elérte a kellő méretet és alakot, a sóoldatot egy olyan géllel helyettesítették, amely az amerikai gyógyszer-engedélyezési hivatal (FDA) által elfogadott, a kereskedelemben is kapható, és a testen belüli sejtszállításra használják. Azért választották ezt az anyagot, mert kalciumot tartalmaz, ami a csontnövekedés ismert stimulálója. A kutatók legnagyobb félelme az volt, hogy a bioreaktor esetleg sebszövettel telik meg csontszövet helyett, de ez nem így történt. Az eredetitől megkülönböztethetetlen, friss csontszövet képződött.

Ha az új eljárás kiállja a klinikai próbákat, lehetséges lesz új csontot növeszteni a csontpótlásos esetekben ahelyett, hogy már létező csontból távolítanának el egy részt. Súlyos vázrendszeri betegségben szenvedők esetén még az is elképzelhető, hogy korai stádiumban "pótlócsontokat" növesztenek, majd ezeket lefagyasztják, és csak akkor használják fel, mikor arra szükség van.

A kutatók a módszert kipróbálják májon és hasnyálmirigyen is, mivel ezek szintén rendelkeznek a periosteumhoz hasonló külső hártyával.

Selmeczi Anna