Тканевая инженерия

ТКАНЕВАЯ ИНЖЕНЕРИИ В ЭСТЕТИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЕ

Будущее медицины за клеточной и тканевой терапией. Имплантацией выращенных в пробирке тканей и клеточных культур мы будем лечить сахарный диабет, БАС и рассеянный склероз, патологию суставов и тяжелые наследственные заболевания. Пластическая хирургия шагает в авангарде медицинской науки: уже сегодня технологии тканевой инженерии используются для омоложения, изменения размера и контуров лица и тела.

Пересадка аутологичных (собственных) тканей, созданных путем культивирования в лабораторных условиях, применяется для увеличения груди и ягодиц. Импланты из собственной хрящевой ткани с успехом используются в рино- и гениопластике. Аутотрансплантация мезенхимальных стволовых клеток открывает новые возможности для глубокого омоложения кожи. 

ТКАНЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ: ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ

Элементарной частицей тканевой инженерии является стволовая клетка. Каждая стволовая клетка обладает огромным потенциалом. Она способна делиться и давать начало десяткам, сотням и тысячам клеток (ростовой, или пролиферативный потенциал). Стволовая клетка и ее потомки могут развиваться в более сложные клетки (потенциал к дифференцировке).

Стволовые клетки стимулируют обновление тканей и образование в них новых кровеносных сосудов (регенеративный и ангиогенный потенциал). И, самое главное, стволовые клетки могут взаимодействовать между собой в культуре, создавая не простые массивы, а живые ткани с присущей им цитоархитектоникой. 

Уникальные особенности стволовых клеток используются в регенеративной медицине, косметологии и пластической хирургии. Из нескольких стволовых клеток с помощью сложных технологий in vitro (в пробирке) мы создаем многочисленные клеточные популяции. Добавлением к популяции специфических веществ индуцируем дифференцировку клеток в нужную нам ткань (к примеру, в хрящевую или жировую) и создаем жизнеспособную материю, которую можем полностью интегрировать в тело человека.

ТЕХНОЛОГИИ ТКАНЕВОЙ ТЕРАПИИ

Описанные выше принципы просты для понимания. Мы берем стволовые клетки и создаем из них полноценную живую ткань. При детальном изучении процесс уже не кажется таким простым. Вопросы возникают на всех этапах. Какой источник стволовых клеток использовать? Как заставить клетки развиваться в нужном нам направлении? Как получить жизнеспособную и безопасную (очень важный критерий) культуру?

В качестве источника стволовых клеток можно брать ткани взрослого организма или неонатальные ткани (плацента, пуповинная кровь, амниотическая жидкость). В эстетической медицине используются взрослые источники стволовых клеток: жировая ткань, костный мозг, кровь. Чаще всего мы работаем с жировой тканью, которая содержит большое количество стволовых клеток.

После выбора источника нужно определить, с какими именно клетками мы будем работать. Не все стволовые клетки одинаковы. Плюрипотентные стволовые клетки могут дифференцироваться в любую клеточную линию. Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) частично детерминированы. Они могут превращаться в клетки хрящевой, жировой или костной ткани. Для целей эстетической медицины больше подходят ММСК.

На следующем этапе необходимо определить пролиферативные свойства ММСК: скорость деления клеток, период удвоения популяции, темпы старения клеток в культуре. Все это имеет большое значение, поскольку способность клеток к делению обратно пропорциональна возрасту донора. Мы берем клетки взрослого донора, и оценка ростового потенциала позволяет понять, сможем мы вырастить из данной культуры жизнеспособную ткань, или нет. 

Оценив пролиферативный потенциал, мы убеждаемся в способности ММСК к хондрогенной или адипогенной дифференцировке. Проще говоря, смотрим, можем ли мы вырастить из культуры необходимую нам ткань. Оценка проводится путем иммунофенотипирования по экспрессии специфичных для той или иной ткани маркеров.  Получив положительный результат, переходим к основному этапу — культивирование и дифференцировка.

Для выращивания ММСК используются специальные культуральные среды. Для индукции хондрогенной, остеогенной или адипогенной дифференцировки в культуру ММСК мы добавляем определенные факторы роста, специфические белки и химические вещества, в том числе с гормональной активностью.

ОЦЕНКА ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА И БЕЗОПАСНОСТИ ТКАНИ

Важнейшим вопросом тканевой терапии является потенциал и безопасность выращенной ткани. Здесь все просто, особенно если не углубляться в тонкости и технические детали.

Безопасность выращенной in vitro ткани оценивается по туморогенному риску и микробиологическим показателям. Туморогенный риск — это риск развития из ткани злокачественной опухоли. Риск обусловлен вероятностью генетических аберраций на ранних стадиях дифференцировки. Используя частично детерменированные ММСК вместо плюрипотентных клеток, мы нивелируем этот риск. Микробиологические показатели — это степень контаминации культуры микрофлорой. Ткань должна быть абсолютно чиста от вирусов и бактерий.

Терапевтический потенциал отражает возможности клинического применения выращенной ткани. Тканевая инженерия уже используется во многих областях медицины, особенно в странах с хорошим уровнем экономического развития. Прекрасные результаты получены в ортопедии. Неврологи изучают перспективы лечения рассеянного склероза, БАС, наследственных форм слепоты. В эндокринологии достигнуты успехи в лечении сахарного диабета. 

В эстетической медицине терапевтический потенциал тканевой терапии равен возможностям по омоложению и моделированию тела, которые открывает перед нами аутотрансплантация. Этому вопросу посвящен заключительный блок статьи.

ПРИМЕНЕНИЕ ТКАНЕВОЙ ИНЖЕНЕРИИ В ЭСТЕТИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЕ

В эстетической медицине широко используется аутотрансплантация хрящевой и жировой ткани. Собственная хрящевая ткань расширяет возможности ринопластики и позволяет гибко моделировать форму носа. Имплантацией хрящевой ткани мы можем создать четкий цервико-ментальный угол и изменить форму подбородка в ходе гениопластики. Установка хрящевых имплантов используется и в малярпластике для увеличения объема скуловой области.

Жировая ткань является более «гибким» материалом. В отличие от хряща, она обладает максимальной пластичностью, что позволяет пластическому хирургу становиться скульптором и создавать лаконичные контуры тела по золотым канонам красоты. Активно аутолипотрансплантация применяется в увеличивающей маммопластике и в глютеопластике. Другие области применения жировой ткани — круропластика, омоложение лица и тонкое моделирование отдельных черт лица. Вообще, мы можем использовать липофилинг на любом участке тела, требующем увеличивающей коррекции.

Преимущества эстетических операций с применением методов тканевой инженерии очевидны. Собственная ткань не вызывает ответной реакции иммунной системы. Тканевой имплант прекрасно приживается и полностью интегрируется в гистологическую структуру органа (в отличие от силиконового импланта, который отделяется фиброзной капсулой). Аутотрансплантат стимулирует регенеративные процессы и ангиогенез, чем запускает внутреннюю программу омоложения тканей.

Клеточная терапия используется в программах омоложения кожи лица и тела. Для стимуляции интенсивного обновления матрикса и клеточного состава соединительной ткани проводится аутотрансплантация мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток (ММСК). Стволовые клетки выделяют в тканевую среду прогениторные пептиды и факторы роста и стимулируют пролиферативную и синтетическую активность фибробластов. Кроме того, они превращаются в специализированные клетки и увеличивают пул клеточных элементов дермы и гиподермы.

Возможности клеточной и тканевой терапии пока не безграничны. Мы не можем вырастить новый орган, но в этом нет необходимости. Для моделирования формы и омоложения лица и тела нам достаточно жировой и хрящевой ткани, и уже сегодня эти инструменты находится в нашем полном распоряжении.