Почти 20 лет тому назад концепция преобразования тканей обещала исцеление поврежденных тканей и органов посредством использования живых, функциональных конструкций. Путем манипулирования с клетками, каркасами и стимулами обещали, что ткани будут регенерировать, что после имплантации будут интегрировать с нативной тканью и восстанавливать функции, потерянные в результате травм, болезней или старения (1). Тканевые инженеры установили, что первыми мишенями д. быть ткани с гомогенной структурой и небольшим количеством типов клеток (2). Благодаря ограничениям диффузии ожидалось также, что это будут тонкие бессосудистые ткани. Т.о.,ожидалось, что первые, базирующиеся на клетках продукты будут для кожи и суставного хряща из-за их почти двухмерной структуры. Однако, несмотря на это их более сложный состав, включая присутствие многих типов клеток и кровоснабжение кости обнаруживали высокий уровень присущей им способности к репарации, которая отсутствовала в хряще. Поэтому костная ткань скорее, чем хрящ, стала мишенью для регенерации.

Суставной хрящ это элегантно организованная ткань, которая приспособлена для гладких движений в diarthrodial суставах. Наши тела обладают рядом отличающихся хрящей: гиалиновые хрящи из носовой перегородки, трахейных колец и ребер; эластичные хрящи ушей и надгортанника; и фиброхрящи межпозвонковых дисков, диск височно-нижнечелюстного сустава и коленные мениски. Суставные хрящи характеризуются своей явной способностью выдерживать вес и низкой способностью к сдавливанию. Повреждение этой ткани может нарушать функцию сустава, приводя к его неспособности. В отличие от большинства тканей хрящевая ткань не содержит сосудов. Без доступа достаточного количества питательных веществ или циркулирующих клеток предшественников и при почти бесклеточной природе, хрящи лишены внутренне присущей способности вызывать достаточную реакцию репарации (Fig. 1). Т.о., поврежденная ткань не замещается функциональной тканью и требует хирургического вмешательства (3). Традиционная техника репарации хряща включает стимуляцию костного мозга, аллотрансплантаты и аутотрансплантаты (Fig. 2). Хотя и успешная в некоторых аспектах, каждая из этих техник имеет ограничения. Стимуляция косного мозга приводит к образованию фиброхряща более низкого качества, который не сохраняется; аллотрансплантаты страдают от отсутствия интеграции, потери клеточной жизнеспособности, обусловленной хранением трансплантата и связаны с болезненной трансмиссией; а аутотрансплантаты также неспособны интегрироваться и вызывают дополнительные дефекты (3).

Limitations of Making an Engineered Cartilage for Clinical Use

Для тканей, выдерживающих весовую нагрузку, необходимо понять корреляции между структурой и функцией, чтобы разработать критерии искусственно созданной ткани. Вязкоупругие свойства хряща являются проявлением его внеклеточного матрикса (extracellular matrix (ECM)), состоящего из воды (70-80%), коллагена (50-75%) и glycosaminoglycans (GAGs) (15-30%) (3). Такой состав наделяет хрящ компрессионными, вязкими и фрикционными свойствами, которые обеспечивают жизнеспособность и функцию при биомеханически затрудненных условиях в суставе. Fig. 1

Различия в физиологических условиях, скорости метаболизма и в клеточном построении кости и хряща оказывают выраженные эффекты на потенциал искусственного создания этих тканей. Крупные суставные перемещения, ощущаемые хрящом, могут повреждать вновь развившуюся ткань, которая не обладает смазкой, компрессивными свойствами и прочностью на растяжение. Кроме того, неадгезивная природа гиалинового хряща мешает интеграции, тогда как кость интегрируется быстро, даже с металлом. Благодаря присутствию стволовых клеток в костном мозге и в надкостнице, а также обильному питанию посредством сосудов, кость обладает врожденной репаративной способностью, которая может быть использована для регенеративной терапии. Малое количество клеток в хряще и отсутствие доставки питательных веществ связано с неспособностью MSCs костного мозга или резидентных клеток предшественников хряща генерировать гиалиновый ECM, что делает ткань неспособной к возникновению функциональной реакции заживления. Т.о., в противовес способности кости к заживлению, хрящ нуждается в более сильных экзогенных подходах для достижения удовлетворительной регенерации. Fig. 2

Используются различные клинические стратегии с применением хондроцитов или MSCs. Микропереломы с субхондральным проникновением кости, чтобы высвободить костный мозг, который сформирует сгусток, богатый стволовыми клетками. Увеличение микропереломов добавляет каркас к технике микропереломов для концентрации и дифференцировки стволовых клеток. Бесклеточные каркасы также используются при дефектах на всю толщину. Имплантация аутологических хондроцитов повышает урожай хондроцитов пациента: клетки размноженные in vitro и затем помещенные под коллагеновую мембрану закрывают место дефекта. Успех этой техники связан с засеванием хондроцитами каркаса и культивированием in vitro перед имплантацией. Лишенный каркаса искусственно созданный хрящ, формируемый in vitro хондроцитами, используется также с двумя продуктами, находящимися сейчас на клиническом испытании. В упомянутых выше стратегиях, MSCs могут быть использованы вместо хондроцитов; однако продукты, базирующиеся на этих технологиях находятся на ранних стадиях развития. Остеохондральные трансплантаты, взятые или из регионов с легкой весовой нагрузкой из собственного сустава пациента или суставов трупа имплантируются, чтобы заполнить фокальные дефекты. Внутрисуставные инъекции (e.g., hyaluronan) уменьшают симптомы дегенерации хряща, но эффект лишь временный. Тотальное замещение сустава является финальным средством, когда повреждения хряща столь обширны, что др. лечение неэффективно.

Успешные методы регенерации кости, но не хряща, результат расхождения между внутренне прирожденной репаративной реакцией этих двух типов тканей (Fig. 1) (4). Большое количество клеток (остеокластов и остеобластов) участвуют в бесконечном разрушении и ремоделировании кости. также надкостница periosteum и костный мозг содержат стволовые клетки, которые могут дифференцироваться в кость-продуцирующие клетки. Обширная сосудистая сеть в кости обеспечивает обильно питательными веществами и продуцируемыми кровью белками, которые стимулируют репарацию. Дефекты кости могут т. о., само-репарироваться до критического размера, хотя регенерация крупных костных дефектов нуждается в васкуляризации и создает проблему. В противоположность кости хрящи с небольшими количествами клеток обладают низкой метаболической активностью. При недостатке присутствующих стволовых клеток, которые недавно были идентифицированы, по-видимому, необходимы существенные манипуляции in vitro, чтобы продуцировать хрящ (3, 5). Мало, если вообще имеются, клетки, специализированные на ремоделировании; хондрокласты были описаны только для кальцифицированного или гипертрофического матрикса. Хрящ зависит от перфузии синовиальной жидкости, обеспечивающей пищевые нужды. Без клеток или факторов, предназначенных для заживления, даже маленькие поверхностные дефекты хряща неспособны к излечению (3).

Современные продукты регенерации кости используются в случаях, когда внешняя поддержка обеспечивается с помощью пластинок или клеток (plates or cages) или когда имплант несущественен для стабильности костной структуры. Они обеспечивают достаточную механотрансдукцию для стимуляции роста кости и тем самым для успешной регенерации кости, без необходимости воспроизведения нативных биомеханических свойств. Для хряща подобные показания не существуют, а генерируемая ткань д. быть сильной, сильно деформируемой и скользкой, в тоже время обладать зависимостью от времени в своей реакции на стрессы и деформации. Биомеханическое окружение хряща, состоящее из сил, обеспечивающих движения крупного диапазона, может вызывать разрушения нового хряща, лишенного адекватных биомеханических свойств.

Cell Types for Cartilage Regeneration

Способны ли стволовые клетки или терминально дифференцированные клетки, наиболее важный критерий селекции, продуцировать тканеспецифический ECM. Второй критерий включает легкое приобретение и индукция в направлении желаемого фенотипа. Для регенерации кости мезенхимные стволовые клетки (MSCs) вполне удовлетворяют желаемым критериям, т.к. др. клетки используются редко (6). Для хряща, ни MSCs , ни хондроциты, резидентные клетки хряща, не обладают подобной степенью успеха.

In vivo надкостница и из костного мозга происходящие MSCs мигрируют, чтобы репарировать небольшие дефекты (Fig. 1) (4). Для дефектов слишком крупных, чтобы излечиться естественным образом (критический размер дефекта), репарация кости, выполняемая in situ MSCs, может быть усилена остеопроводящими или остеоиндуктивными каркасами с или без ростовых факторов. Изолированные MSCs, из костного мозга или жировой ткани [termed ASCs (7)], также сохраняют возможность создавать кость in vitro (6).

Использование MSCs для регенерации хряща включает микропереломы, клеточную пульпу или конструкцию имплантанта и потребность в синовиальной мембране (Fig. 2) (8). MSCs могут дифференцироваться в многочисленные типы клеток-включая хондроциты, фиброхондроциты и гипертрофические хондроциты-приводя к образованию смеси хрящевой, фиброзной и гипертрофической ткани (9, 10). Несмотря на кратковременный клинический успех эта репарированная ткань в конечном итоге оказывается непригодной, т.к. не обладает функциональными механическими свойствами. Напр., даже с помощью фиброхряща репарированная ткань из микропереломов приводит первоначально к клиническому улучшению функции колена, однако через 2 года она деградирует и показатели снижаются (9). Каркасы, используемые одновременно с микропереломами, повышают качество гиалина и увеличивают функцию на достаточный процент, но фиброзная ткань всё ещё results (11). В сочетании с формированием матрикса MSC противовоспалительные эффекты могут быть важными для облегчения симптомов (12). Если in situ дифференцировка MSC недостаточна для долговременной эффективности, то можно ли манипуляциями in vitro повысить урожай гиалиновой ткани? К сожалению дифференцировка из MSCs приводит к неестественному пути дифференцировки, который не похож ни на эндохондральную оссификацию, ни на постоянное формирование хряща, которое характерно для гиалинового хряща (collagen type II и SOX-9), гипертрофию (collagen type X и MMP13) и кости (osteopontin и bone sialoprotein) (13).Успех технологий, базирующихся на MSC может оставаться ограниченным, если присутствие фиброзной ткани или гипертрофической ткани не может быть устранено.

Использование терапии аутологическими хондроцитами страдает от необходимости двух хирургических вмешательств (по получению клеток и имплантации) и от образования фиброзной ткани после репарации. Это противоречит интуиции, что составляющие хрящ клетки не могут продуцировать чистую гиалиновую ткань. Однако , чтобы получить достаточное число хондроцитов для терапии необходимо in vitro для их увеличения вызывать дедифференцировку. Экспансия вне естественной биохимической и биомеханической среды ведет к фибробластическому фенотипу, как показывают процедуры по имплантации аутологических хондроцитов (autologous chondrocyte implantation (ACI)) (Fig. 2), при которых более 90% репарированной ткани является фиброхрящом (14). Исследования редифференцировки хондроцитов in vitro привело к обнаружению нескольких продуктов, находящихся на стадии разработки, которые дают гиалин-подобную ткань в 27 до 77% биоптатов (15, 16). Для дальнейшего увеличения величины репарируемой гиалиновой ткани в использовании др. продукты более молодые (более хондрогенные) аллогенные хондроциты, помимо каркасного материала, и стимулов, инспирируемых физиологическими воздействиями (17, 18).

Аллогенные и ксеногенные клетки также были исследованы, поскольку хрящ считается иммуно привилегированным (3). Концепция, что плотный матрикс защищает трансплантированные хондроциты подкрепляется тем фактом, что свежие остеохондральные аллогенные трансплантаты восстанавливают функцию без конкуренции антигенов, существенного преобразования или иммуносупрессии. Судя по виду непроницаемый матрикс тем не менее является предметом разрушения за счет иммунной реакции, как показывают воспалительные артриты. Также исследования репарации хряща часто используют не количественные оценки (такие как набухание) для оценки иммуногенности; количественные же оценки и тип иммунных клеток, цитокины и металлопротеиназы, направленные против имплантов, оцениваются редко. Это верно и для остеохондральных аллотрансплантатов человека; существует мало системных оценок иммунной реакции. Необходимо собрать больше данных как по остеохондральным аллотрансплантанам, так и искусственно созданному хрящу, чтобы сделать вывод о пригодности не аутологических клеток.

Are Scaffolds Required for Cartilage Synthesis?

In utero, развитие ткани происходит без экзогенных каркасов: посредством межклеточных контактов, химической секреции и в случае хряща, механических сил, клеточной самоорганизации в дифференцированную ткань. In vitro, многие стратегии тканевой инженерии структуируются вокруг разработки каркаса, чтобы управлять организацией и дифференцировкой. Напр., коллагеновая губка, пропитанная hydroxyapatite и bone morphogenetic protein-2, используется в клинике с успехом, чтобы облегчить колонизацию MSC и остеогенную дифференцировку (19). Было достигнуто общее согласие относительно каркасного материала (напр., комбинаций коллагена, hydroxyapatite и tricalcium phosphate), но большое разнообразие материалов всё ещё оценивается на пригодность для регенерации хряща (4).

Предпосылки для разработки каркаса при искусственном создании хряща включают : (i) согласование биологической деградации и скорости роста (4), (ii) удаление побочных продуктов деградации (напр., кислые продукты после деградации полимера могут провоцировать дегенерацию), (iii) удаление шероховатых химикалий, участвующих в создании каркаса и (iv) проектируемые каркасы д. поддерживать сферическую морфологию и фенотип хондроцитов (20). Большинство каркасов, вообще-то за исключением гидрогеля, способствует распространению клеток, что поощряет продукцию фиброзного матрикса (20, 21). также, (v) может быть важным согласование проектируемого каркаса с нативными компрессивными свойствами хряща, поскольку жесткие каркасы защищают формируемые хрящом механочувствительные клетки от испытываемых нагрузок, тогда как мягкие каркасы могут быть неспособны к имплантации (22). Кроме того, (vi) каркасы д. обладать достаточными поверхностью и вязкими свойствами для функционирования в условиях сустава с сильным сдиранием . Недостаточность этих свойств ведет к изнашиванию противостоящих или соседних хрящей из-за абразивного контакта с суставной поверхностью или с разрушенным дебрисом каркаса. Поскольку эти препятствия трудно преодолеть, то можно предположить, что каркасы не будут использоваться для создания хряща.

Чтобы смягчить трудности, связанные с использованием каркасов, разработаны техники, способствующие формированию биомеханически прочного нового хряща без использования каркасов (3). Т.к. эти техники позволяют клеткам удерживать округлую морфологию, характерный фенотип хондроцитов, то техники без каркасов первоначально были использованы, чтобы формировать небольшие сферические агрегаты для изучения хондрогенеза. Недавние поиски расширили использование техник без каркасов для генерации хряща. Напр., с помощью предоставления только неслипчивых поверхностей клеткам в отсутствии внешних сил, иных кроме тяжести, самосборка хондроцитов управляется минимизацией свободной энергии. Это напоминает образование хряща при эмбриональном развитии, каскад межклеточных и клетка-матрикс взаимодействий происходит в результате collagen VI, расположенного вокруг хондроцитов и collagen II во всей новой ткани. после 4-х недель само-собранный новый хрящ обладает существенным морфологическим, гистологическим. биохимическим сходством с нативным хрящом (23). Сравнение двух подходов иллюстрируют. что последний генерирует хрящевую ткань с высоким содержанием ECM и механическими свойствами (21, 24). Сегодня технологии без каркасов (18, 25) нахятся на стадии клинических испытаний и свидетельствуют в пользу преимуществ этого метода.

The Challenge of Engineering Biomechanically Suitable Cartilage

Одной из первичных функций кости и хряща является выдерживание нагрузки. Плотного хряща сильно гидратированный матрикс приводит к время зависимой реакции на нагрузку и низкое трение (3). Несогласованность в вязкоэластичных свойствах приводит к несоразмерному растяжению между новым хрящом и соседней тканью, приводя к тканевой деградации. Хрящ также нуждается в противостоянии сдирающим силам, которые существуют при движениях сильного размаха. Сегодня не существует др. материалов, которые могут одновременно соответствовать компрессивным, трущим и растягивающим свойствам хряща при крупных деформациях и движениях. Напротив, биомеханические реакции кости на нагрузку не зависят от времени, не участвуют в сочленениях и более сходны с традиционными искусственными материалами, таким как пористый титан, который может в целом замещать свойства кости. К этому же способны материалы, такие как пористый hydroxyapatite, чтобы обеспечить инициальную стабильность и после созревания in vivo воспроизвести биомеханические свойства кости. Напротив, существуют доказательства, что техники репарации хряща, включая ACI и микропереломы, неспособны воспроизвести биомеханические свойства нативной ткани (11, 26).

Хрящи могут испытывать нагрузки в 6 весов тела и стрессы, приближающиеся к 10 MPa (27). При нагрузке интерстициальная жидкость герметизируется при сдавлении благодаря электростатическим и стерическим взаимодействиям, что препятствует вытеканию жидкости (3) и выдерживает большинство нагрузок; остальные переносятся с помощью ECM. Клинически доступные технологии репарации хряща не воссоздают подобного структурно-функционального взаимоотношения, следовательно, генерируемая ткань имеет дефицит в компрессионных свойствах (9-11, 26). Многочисленные стимулы могут усиливать компрессионные свойства нового хряща. Напр., временно скоординированные transforming growth factor-β3 (TGF-β3) и динамическая компрессия могут генерировать новый хрящ, обладающий компрессивными свойствами, эквивалентными нативной ткани (28). Т.о., хотя собственно компрессивные свойства, сопровождающие микропереломы и ACI, трудно получить, техника тканевого инженеринга способна генерировать in vitro ткани. обладающие компрессивными свойствами нативной ткани.

Хрящевой кинетический коэффициент трения менее 0.005, лучше производимых человеком, по крайней мере, на порядок величин. Без этого свойства низкого трения, контактное сдирание приводит к существенному изнашиванию. Хрящи приобретают свои почти без трения свойства в результате сложной комбинации смазки с помощью жидкостной пленки (формирования толстой жидкостной пленки между противоположными поверхностями), пограничной смазки (формирования тонкой пленки из sacrificial молекул), герметизации интерстициальной жидкости (гарантирующая, что жидкая фаза выдержит большинство нормальных нагрузок) и мигрирующих контактных областей (ограничения нормальных нагрузок на противоположные ECM) (29). Хрящ может быть искусственно создан со свойствами трения, сходными с таковыми нормальной ткани (7, 30); TGF-β1 и механическая стимуляция сдирающего действия оказываются эффективными в снижении коэффициента трения (31, 32). Принимая во внимание, что тестовые параметры трения еще не стандартизованы для хряща, будущие исследования д. учитывать не только создание свойства низкого трения, но и также разработку стандартных тестов.

Как и со свойствами трения, свойство прочности к растяжению является критическим для успешного создания хрящевой ткани. Хотя и минимизированные низким трением хрящ испытывает деформации при натяжении (i) во время артикуляции из-за натяжений между противоположными поверхностями, (ii) во время сдавливающих нагрузок в областях, соседствующих с нагрузкой и (iii) из-за его склонности к раздуванию (3). Хрящевой поверхностный коллаген расположен параллельно направлению сдирающих сил, чтобы оптимизировать противостояние натяжению. Чтобы закрепить хрящ на кости, коллаген глубокой зоны ориентирован перпендикулярно поверхности. Эту высоко организованную и сильно поперечно связанную ультраструктуру и соответствующую ей прочность растяжению трудно воспроизвести в лаборатории. Тем не менее прогресс был достигнут при использовании ремоделирующих агентов (напр., chondroitinase), TGF-β и механической стимуляции для увеличения значений модуля упругости на растяжение созданного хряща до более чем 3.4 MPa (33-35). Чтобы достичь tensile значений нативной ткани (5 до 25 MPa) (3), большее значение д. быть придано улучшению организации, созреванию, поперечным связям и соотношению содержание-качество, которые, общеизвестно, отсутствуют в новом хряще. Механические свойства хряща, не только гистология или биохимия, д. быть оценены как часть демонстрации эффективности, как это предусмотрено руководящими документами U.S. Food and Drug Administration (FDA) (36).

Is it Possible to Integrate Engineered and Native Tissue?

Интеграция является критической для успешного замещения ткани, т.к. она обеспечивает стабильную биологическую фиксацию, распределение нагрузок, а также собственно механотрансдукцию, необходимую для гомеостаза. Интеграция кости с различными материалами происходит легко и обеспечивает стабильность металлическим имплантам, коллагеновым каркасам и пористой керамике, благодаря высокому метаболизму кости и клеткам. включая стволовые клетки (19, 37). Вертикальная интеграция хряща с подлежащей костью происходит в значительной степени; однако латеральная интеграция хряща с соседним хрящом редка, если вообще происходит (38). Эти затруднения являются основным камнем преткновения в успешных и коммерческих регенеративных стратегиях и д. быть преодолены, чтобы достичь постоянного замещения хряща.

Путем использования заживляющей способности кости, хрящ может быть интегрирован в дефекты на полную толщину, восстанавливая способность выдерживать нагрузки и закрепление нового хряща на подлежащей кости. Помещая новый хрящ непосредственно прикладывая его к кости, то воссоздается гистологически сходный с нативным интерфейс хрящ-кость (38). Однако показатель расслоения указывает, что гистологический вид не отражает функциональности интерфейса (39). Поэтому тканевой инженеринг начал недавно генерировать остеохондральные конструкции, чтобы гарантировать, что будет создан механически стабильный интерфейс (40). После имплантации такой конструкции ожидается, что остеоиндуцибельная способность керамической "кости" облегчит стабильную фиксацию. В целом же вертикальная интеграция управляется костью, а не хрящом.

Интеграция хрящ-хрящ чрезвычайно затруднена, поскольку хрящ обладает низким метаболизмом и содержит плотный, неслипчивый ECM (41). Напр., белки, транскрибируемые с гена PRG4, отвечающие за низкое трение хряща, и GAGs, как было установлено, непосредственно ингибируют клеточную адгезивность (42). Дальнейшее снижение потенциала интеграции то, что integration potential, хирургическое вмешательство в дефекты ведет к клеточной гибели по краям дефекта (43). В клинике вертикальная интеграция может быть оценена при использовании магнитно-резонансной визуализации, но не существует техники визуализации с достаточным разрешением для оценки степени микроскопической латеральной интеграции. После нагрузки, несогласованность между биомеханическими свойствами хрящевого импланта и нативной ткани ведет к стрессовым концентрациям ,уменьшающими интеграцию и повреждающими окружающие ткани (38). Стратегии для усиления латеральной интеграции в лаборатории включают анти-апоптические агенты, чтобы уменьшить клеточную гибель по краям дефекта (43), энзимы, деградирующие матрикс, для снижения анти-ангезивных свойств ECM (41), и недавно функционализация каркаса, чтобы сделать возможной непосредственную связь с соседним хрящом (44). Поскольку безопасность и эффективность этих воздействий всё ещё не определены, то латеральная интеграция остается крупной проблемой. Кроме того, вполне возможно, что д. быть разработаны протоколы реабилитации для усиления биомеханического окружения интерфейса, что может способствовать латеральной интеграции.

Future of Cartilage Engineering

Scaffoldless tissue engineering. Клеточный источник, выбранный для генерации хряща, обрабатывается в соотв. культуральных условиях, так что он приобретает способность продуцировать матрикс, специфичных для суставного хряща и не должен вызывать иммунной реакции. Семейство ростовых факторов TGF-β, физиологическая механическая стимуляция и матрикс-ремоделирующие энзимы, как было установлено, являются в значительной степени многообещающими стимулами.

Некоторые из этих технологий непосредственно адресованы трудностям регенерации хряща: Fibroblast growth factor-18 (FGF-18) стимулирует рост хряща и снижает дегенерацию хряща во многих моделях остеоартрита (45). FGF-2 подготавливает клетки к хондрогенезу во время экспансии in vitro (46). Трансфекция хондроцитов, экспрессирующих TGF-β1 усиливает формирование хряща (47). очистка с использованием клеточных молекулярных маркеров, ассоциированных с высоким хондрогенным потенциалом усиливает гиалиновые качества хряща, формируемого из expanded хондроцитов (48). Появляющиеся технологии также используют более высокую способность генерации хряща ювенильных хондроцитов (18) и совместное культивирование хондроцитов с MSCs (49). Каркасы сегодня включают бифазные остеохондральные конструкции, которые могут сразу выдерживать нагрузки (50). Подходы без каркасов также позволяют образование конструкций, которые могут непосредственно после имплантации выдерживать нагрузки (25, 51). Возникает и др. область с участием функцианализованных каркасов с использованием N-hydroxysuccinimide, который химически соединяется с коллагеном (52). Стимуляция во время формирования нового хряща использует механические (17), анаболические (47) и потенциально катаболические стимулы (35). Анализ разнообразных классов стимулов указывает на возможность их стратегической комбинации для индукции синергичных взаимодействий при формировании хряща.

For FDA approval, new cartilage therapies should show durable repair. However, toughness and hardness, both important for characterizing resistance to wear, are seldom reported, nor have technologies been developed to closely approximate these properties. In addition to mineralization, bone quality has been correlated with the degree of matrix cross-links (53), but data on cartilage cross-links in engineered or repair cartilages are currently absent. Associating cartilage durability with such biochemical parameters may deliver new technologies that drive the next phase of cartilage healing: durable repair that prevents the onset of osteoarthritis altogether.

Although currently the healing of cartilage defects continues to be elusive, given that emerging technologies are being validated clinically, the field is primed for an explosion of cartilage-regeneration techniques that should excite those suffering from cartilage afflictions. Furthermore, whereas osteoarthritis is currently an intractable problem, exciting new discoveries bode well for the eventual healing of a problem that afflicts a quarter of our adult population.

Unlike Bone, Cartilage Regeneration Remains Elusive Daniel J. Huey, Jerry C. Hu, Kyriacos A. Athanasiou Science 16 November 2012: Vol. 338 no. 6109 pp. 917-921 DOI: 10.1126/science.1222454

Unlike Bone, Cartilage Regeneration Remains Elusive
Daniel J. Huey, Jerry C. Hu, Kyriacos A. Athanasiou
Science 16 November 2012: Vol. 338 no. 6109 pp. 917-921 DOI: 10.1126/science.1222454