Фонд Генетических инноваций активно ищет проекты и стартапы для финансовой или иной поддержки. Тут вы можете ознакомится подробно с направлением и подать заявку.

Генетические технологии меняют представление о хирургии и ортопедии, превращая их из ремесла восстановления в науку о регенерации. Вместо протезов и металлоконструкций врачи всё чаще используют клетки, перепрограммированные для заживления тканей и борьбы с инфекцией. Благодаря открытиям в области генной инженерии сам организм становится собственным лекарством.

Генетические технологии в хирургии и ортопедии: путь к регенеративной медицине

Долгое время травмы костей и суставов лечились с помощью имплантов и трансплантатов, но теперь внимание сосредоточено на клеточной и генной инженерии. Ученые активируют гены, ответственные за формирование новой костной ткани, прежде всего — BMP2, VEGF и RUNX2. Эти гены «включают» собственные регенеративные программы организма и позволяют ускорить заживление переломов и восстановление суставов.

В России уже создаются биоматериалы нового поколения — пористые матрицы, в которые встроены клетки, модифицированные с помощью CRISPR-технологий. Такие конструкции стимулируют образование сосудов и костей, делая результат максимально приближенным к естественной ткани. Для хрящей применяются клетки с активированным геном COL2A1, которые восстанавливают без рубцов, сохраняя подвижность суставов.

Регенерация костной и хрящевой ткани

Генетика постепенно проникает и в самую субъективную область хирургии —контроль боли. Послеоперационная хроническая боль часто связана с индивидуальными особенностями работы генов, регулирующих нейронную проводимость — SCN9A, COMT и OPRM1. Создание персональных генетических карт позволяет заранее прогнозировать чувствительность пациента к боли и подбирать оптимальные методы анестезии и реабилитации.

Параллельно развиваются подходы, в которых генетические векторы «обучают» нервные клетки вырабатывать природные анальгетики, естественным образом снижающие боль. Это направление уже доказало эффективность в доклинических испытаниях: у животных боль исчезает без побочных эффектов, а результат сохраняется месяцами.

Хроническая боль после операций

Деформирующий артроз 1-го плюснефалангового сустава — хроническое заболевание, при котором разрушается сустав у основания большого пальца стопы. Именно этот сустав отвечает за перекат стопы при ходьбе, поэтому его повреждение вызывает боль, скованность и деформацию пальца. Люди с этим диагнозом часто испытывают трудности при ношении обуви и даже при обычной ходьбе, ведь палец постепенно теряет подвижность, а сустав «застывает» в болезненном положении.

Раньше лечение ограничивалось хирургическими методами в виде удаления костных наростов или заменой сустава протезом. Однако теперь генетические технологии открывают возможность восстанавливать ткань самого сустава. Учёные уже идентифицировали ключевые мутации в генах COL9A3, MATN3 и ACAN, которые отвечают за прочность и упругость хряща — когда эти гены работают неправильно, хрящ теряет эластичность и начинает разрушаться.

В экспериментальных программах пациентам вводят модифицированные клетки, активно вырабатывающие коллаген и матриллин — белки, формирующие каркас хрящевой ткани. Такие клетки восстанавливают повреждения и создают новые участки здорового хряща. Процедура фактически возвращает суставу молодость, а вместо протеза человек получает собственный восстановленный сустав.

Разрушение большого пальца стопы

Воспаления костей после операций — одно из самых сложных и распространенных осложнений в клинической практике. Генетические технологии здесь меняют стратегию лечения: вместо длительного приема антибиотиков применяются вирусные векторы, доставляющие в очаг инфекции гены, кодирующие антимикробные противомикробные белки. Помимо подавления инфекции, у пациентов ускоряется восстановление костной ткани и снижается риск рецидива.

Еще ученые создают бактерии-пробиотики с встроенными генами-«санитарами», которые при введении в раневую полость выделяют вещества, разрушающие бактериальные биопленки. Из-за биопленок хронические воспаления после операций или травм часто не поддаются лечению месяцами. Даже стерилизация и мощные антибиотики не уничтожают такие колонии полностью, ведь стоит прекратить лечение, и инфекция возвращается. Поэтому создание пробиотиков с генами-«санитарами», которые расщепляют эту защитную плёнку изнутри — настоящий прорыв в клинической практике. 

Инфекции костей и остеомиелиты после операций и травм — не приговор

На пороге регенеративной медицины

Хирургия и ортопедия переживают переход от механического восстановления к биологическому возрождению тканей. Генетические технологии превращают привычные операции в тонкую работу с генетическим кодом. Вместо того, чтобы заменять повреждённые органы искусственными материалами, ученые делают так, чтобы тело могло восстанавливаться само. В лабораториях уже выращиваются клетки, способные «помнить» форму сустава, костей и хрящей, а микроскопические векторы доставляют в них инструкции для регенерации. Эти разработки формируют новую эпоху медицины, где геном становится главным инструментом хирурга. 

Форма заявки на поддержку фонда

Другие направления поддержки

Читайте последние новости из мира науки

Если у вас есть вопросы, свяжитесь с нами

ВЫБЕРИТЕ УДОБНЫЙ ДЛЯ ВАС СПОСОБ:

либо свяжитесь с нами напрямую

задайте свой вопрос тут

+ 7 (495) 090-45-98