Научные сотрудники лаборатории фармакологических активных соединений Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологими (НИИКЭЛ) — филиала Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, — провели сравнительный анализ остеогенных свойств PCL-матриц с ионными покрытиями из кальция и магния, чтобы оценить влияние этих материалов на регенерацию костной ткани.

Исследование выполняется в рамках госзадания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и направлено на поиск более дешёвых аналогов белка BMP-2, применяемого в современной регенеративной медицине. Итоги работы были представлены на XII Российском форуме биотехнологий OpenBio-2025.

Одна из основных проблем современной регенеративной медицины, в том числе стоматологии и травматологии, — возрастающая потребность в функциональных костных трансплантатах. Сейчас, чтобы ускорить регенерацию костей, чаще всего используется BMP-2 — белок, стимулирующий процессы образования костной ткани. Этот белок сложно синтезировать, его производство требует больших финансовых затрат. Поэтому особое внимание исследователей направлено на разработку новых биоматериалов, способных воспроизводить ключевые характеристики естественной костной ткани и стимулировать процессы ее регенерации.

Специалисты НИИКЭЛ в качестве таких материалов выбрали кальций и магний — два важнейших минерала для формирования костной ткани. Кальций служит основным строительным элементом гидроксиапатита — главного минерала костей, а магний регулирует процесс его кристаллизации, влияя на структуру и свойства кости. Материал для исследований представлял собой поликапролактон (PCL), который вымачивают в солях кальция и магния. Исследователи подготовили несколько вариантов материала, чтобы оценить, какой из них покажет наибольшую эффективность в сравнении с BMP2.

«Мы провели сравнительный анализ влияния различных методов химической модификации поверхности поликапролактона на пролиферативную активность и дифференцировку клеток. Клеточным материалом для нашей работы стали мезинхимальные клетки, выделенные из костной ткани», — рассказала лаборант-исследователь Кристина Куркова.

Результаты эксперимента продемонстрировали, что материал с ионами магния проявлял наибольшую эффективность в сравнении как с кальций-содержащими аналогами, наравне с BMP-2. Теперь исследователям предстоит всесторонне изучить полученные данные и подтвердить эффективность материала с ионами магния — просмотреть качественный и количественный состав маркеров остеогенеза после культивирования клеток на материалах. Успешное завершение этого этапа исследований позволит в дальнейшем перейти к доклиническим испытаниям на животных.

Если предложенная методика докажет свою эффективность на всех этапах доклинических и клинических исследований, она может стать альтернативой использования BMP-2 при создании костных имплантов.

Источник: ИЦиГ СО РАН.