Результаты опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences. Дефицит мягких тканей десны — распространенная проблема в стоматологии, в том числе после ортодонтического лечения. Сегодня для его коррекции используют трансплантаты с неба, но такие операции сопряжены с высокой травматичностью, болевым синдромом и риском осложнений. В качестве альтернативы применяются ксеногенные (полученные из тканей млекопитающих) матрицы, однако их эффективность ограничена из-за слабого прорастания сосудов в новые ткани.
Авторы статьи предложили новый подход, включающий имплантацию матрицы на основе свиной кожи и инъекции плазмиды pCMV-VEGF165 — препарата, содержащего ген сосудистого эндотелиального фактора роста VEGF165. После хирургического вмешательства на тканях десны одной группе кроликов имплантировали коллагеновую матрицу, другая получала инъекции pCMV-VEGF165, а в третьей ученые использовали комбинацию обоих методов.
По сравнению с контрольной группой, где животные восстанавливались естественным путем, и использование матрицы, и инъекции позволили добиться большей толщины восстановившейся ткани. Однако наилучший результат был в третьей группе — по сравнению с контрольной, объем восстановившихся мягких тканей был почти в 10 раз больше, а сосудистая сеть — в три раза плотнее. Формирование более плотной и разветвленной сосудистой сети критично для выживания и интеграции новой ткани, а значит, такой подход может значительно повысить эффективность регенерации.
«Мы получили ярко выраженный синергетический эффект: матрица создает поддерживающий каркас, а генная терапия — необходимое питание для роста тканей за счет стимуляции ангиогенеза», — пояснила заведующая лабораторией клинических смарт-нанотехнологий Института регенеративной медицины, кандидат биологических наук Настасья Кошелева, одна из авторов работы.
Исследование выполнено в рамках научного проекта «Разработка технологии смарт биофабрикации для направленного формирования тканеинженерных конструкций» (соглашение с Минобрнауки России). Его цель — создание единой технологической платформы для производства биомедицинских конструкций по клиническому запросу.
Проект реализуется в консорциуме Сеченовского Университета, НИТУ МИСИС и ИБГ РАН и объединяет разработки в области иммунной инженерии, 3D-биопечати и клеточных технологий. На базе Сеченовского Университета уже функционируют производственные чистые помещения, где планируется выпуск первых биоэквивалентов. Разработаны собственные биочернила и биобумага, созданы уникальный отечественный программно-аппаратный комплекс трехмерной биопечати и обеспечивающая растяжение ячейка биореактора для функционального созревания тканей кости, связок и сухожилий, разработан подход быстрого неинвазивного контроля качества биоэквивалентов.
Первым целевым результатом проекта станет воссоздание пародонтального комплекса. Результаты исследования по увеличению объема мягких тканей десны становятся важным звеном в подготовке к его биофабрикации: они демонстрируют эффективность комбинированного подхода с использованием «каркаса» для роста клеток и стимуляцией образования сосудов.