На протяжении всей истории человечества разного рода травмы и их последствия являются важной причиной потери здоровья, работоспособности и качества жизни людей. И если раньше украинские врачи сталкивались в основном с бытовыми и производственными травмами, то за последний год вследствие военных событий на Донбассе, в Украине, как никогда, стала актуальной проблема лечения и реабилитации пациентов, получивших огнестрельные ранения.

Наиболее драматическим в травматологии и ортопедии является вопрос протезирования потерянных конечностей и других частей тела. Поэтому Ассоциация криобанков пуповинной крови, других тканей и клеток человека проанализировала мировые достижения клеточных технологий в лечении травматических повреждений, а также перспективы развития этой инновационной области медицины.

В настоящее время в мировой трансплантологии достигнуто сенсационных успехов в трансплантации донорских органов и частей тела. Так, по данным Международного реестра трансплантации рук и тканевых композитов (Institute of Hand Surgery, Калгари, Италия), с 1998 по 2014 г. выполнено 66 трансплантаций верхней конечности, 22 трансплантации одной руки и 22 трансплантации двух рук.

С 2005 года в мире выполнено 20 трансплантаций лица (щек, носа, губ, периоральных тканей), т.к. пациенты не могли есть, пить и разговаривать. В одном случае выполнена трансплантация лица и двух верхних конечностей. Длительность наблюдения за этими пациентами составила 15 лет после трансплантации рук и 8 лет после трансплантации лица. Отмечено, что после трансплантации верхних конечностей защитная чувствительность отмечается у всех пациентов и тактильная чувствительность — у 90% пациентов. Также восстановились функции верхних конечностей, связанные с ежедневной двигательной активностью. После трансплантации лица пациенты могут есть, пить, разговаривать, решены эстетические аспекты и проблема социальной адаптации (из доклада проф. В. Денисова на конференции «Трансплантация: настоящее, прошлое, будущее», Киев, 2014 г.).

Однако, к сожалению, ученые пока еще далеки от выращивания «на заказ» полноценной конечности или целого глаза, однако эта идея из сюжета для фантастического фильма уже перевоплотилась в трудовые будни биологов развитых стран мира, которые активно работают над решением подобных задач. Известно, что из 500 мг мезенхимальных стволовых клеток возможно получить до 3 кг костной ткани.

Особый интерес для биоинженерии костно-хрящевых конструкций представляют мезенхимальные стволовые клетки плаценты, обладающие чрезвычайно высоким потенциалом к остеогенной дифференциации. Получены положительные результаты применения мезенхимальных стволовых клеток плаценты в восстановлении повреждений коленных суставов у кроликов. Также не единичны случаи успешного восстановления спортсменов высокого уровня после травм благодаря применению стволовых клеток. В настоящее время костно-хрящевые кондуиты, выращенные из стволовых клеток, испытуют в международных клинических исследованиях. В Украине протоколы культивирования мезенхимальных стволовых клеток плаценты в направлении остеогенной и хондрогенной дифференциации отрабатывает Институт клеточной терапии (Киев).

Также в наше время созданы 3D-принтеры, позволяющие выращивать кожу на месте ожога или значительного повреждения. В лечении ожоговой болезни значительно преуспели и украинские ученые — Донецкий НИИ неотложной и восстановительной хирургии им. В.К Гусака АМНУ и Институт клеточной терапии (Киев), оба учреждения являются действительными членами Ассоциации криобанков.

НИИ неотложной и восстановительной хирургии им. В.К Гусака АМНУ известный на весь мир своими достижениями в выращивании лоскутов кожи из стволовых клеток для лечения ожогов и обморожений. А учеными из Института клеточной терапии (Киев) разработаны методы лечения ожоговых ран с применением биопрепаратов, содержащих стволовые клетки пуповинной крови, а также плацентарной ткани. Применение стволовых клеток и ткани плаценты в лечении ожогов позволяет сократить сроки до проведения аутодермопластики, стимулирует процессы грануляции и эпителизации, снижает активность воспалительных реакций и проявления интоксикации.

Японским ученым в глазнице лягушки удалось вырастить полноценный глаз. 2007 годом датировано первое сообщение о технологии выращивания роговицы из стволовых клеток, разработанной в Токийском университете (Япония). А в Калифорнийском университете (США) учеными выращена восьмислойная сетчатка. Следует отметить, что методики создания роговицы из коллагена отработаны и успешно применяются в НИИ глазных болезней и тканевой терапии им. В.П. Филатова НАМНУ (Одесса). Более того, сотрудниками НИИ глазных болезней и тканевой терапии им. В.П. Филатова НАМНУ созданы импланты роговицы, содержащие систему постоянного освобождения лекарственных средств.

Японские ученые из 1 клетки получили идентичный естественному зуб, который имплантировали мыши. А медики Университета Джона Хопкинса, используя хрящевую ткань из грудной клетки, кожу и сосуды из других частей тела, вырастили пациентке искусственное ухо на руке, а затем пересадили его в нужное место.

В 2008 г. итальянский хирург Паоло Маккиарини впервые в мире трансплантировал 30-летней женщине трахею, выращенную из ее собственных стволовых клеток. Как сообщает журнал The Lancet, 5 лет после операции пациентка, мать двоих детей, чувствует себя хорошо и отмечает высокое качество жизни с тканевоинженерным органом. В настоящее время выполнено несколько десятков подобных операций.
Широкое применение в разных странах мира нашла технология выращивания сосудов из стволовых клеток на децелюляризированных или полимерных каркасах. Количество операций по имплантации тканевоинженерных сосудов исчисляется десятками. В Украине Институтом клеточной терапии (Киев) разработана и применяется в повседневной практике методика восстановления сосудов на основе применения стволовых клеток пуповинной крови. Эта методика, как и разработанный

Институтом клеточной терапии метод лечения панкреонекроза на основе использования стволовых клеток пуповинной крови, в 2012 г. получили официальное одобрение МОЗ Украины.Не менее актуальной задачей медицины катастроф и военно-полевой хирургии является получение адекватных заменителей крови. Учеными неоднократно сообщалось о получении из стволовых клеток форменных элементов крови — эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, а в Париже (Франция) впервые в мировой медицине на добровольцах успешно испытали искусственную кровь, полученную из стволовых клеток.

В Йельском университете (США) на донорском внеклеточном матриксе ученым удалось вырастить и трансплантировать крысам легкие, которые функционировали у животных от 45 минут до двух часов. В 2014 г. в университете Йокогама (Япония) создана мини-печень из индуцированной плюрипотентной стволовой клетки, полученной из кожи человека, которая на протяжении 2 месяцев поддерживала жизнь мыши.

Таким образом, именно от клеточных технологий будем ожидать следующее поколение медицинских протезов в ближайшие несколько десятилетий.