На участие в конкурсе на грантовое финансирование

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

1. «Экспериментально-клиническое обоснование использования композита на основе аутологичных мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани, костного коллагена и гидроксилапатита для регенеративного лечения рецессии десны и послеоперационных челюстных костных полостей».

2. Науки о жизни- развитие биомедицины и генной инженерии

3. Начало Проекта -январь 2015года и окончание- декабрь 2017 года.

4. Общая запрашиваемая сумма финансирования на весь срок реализации Проекта 41468,5 тыс. тенге и по годам - 2015год - 14857 тыс. тенге, 2016 год -12903,5 тыс. тенге, 2017 год - 13708 тыс. тенге.

5. Срок реализации Проекта - 36 месяцев

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА

Цель и задачи проекта

В этом разделе описываются цель и способ достижения цели проекта, поставленные задачи с кратким пояснением их реализации и ожидаемых результатов.

Цель проекта:

Улучшение результатов комплексного лечения больных с воспалительно-деструктивными процессами в альвеолярном отростке челюстей на основе разработки нового композитного трансплантационного материала /

Задачи проекта:

1. На созданной модели сквозного дефекта в области угла нижней челюсти кроликов изучить эффективность нового трансплантационного композитного материала на основе аутологичных мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани, костного коллагена и гидроксилапатита.

2. На экспериментальной модели локальной рецессии десны кроликов разработать метод устранения рецессии десневого края с применением предложенного нами композитного трансплантата.

3.Разработать и апробировать в клинике способ хирургического устранения рецессии десны с использованием разработанного нами трансплантационного композитного материала.

4. Изучить ближайшие и отдаленные результаты комплексного лечения больных с рецессией десны и воспалительно-деструктивными процессами в альвеолярном отростке челюстей с использованием трансплантационного материала на основе аутологичных мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани, костного коллагена и гидроксилапатита.

2. Научная новизна и практическая значимость проекта[Не более 1500 слов]

Раздел включает следующую информацию:

1) предпосылки к разработке проекта, обоснование научной новизны, с обязательным обзором предшествующих научных исследований, проведенных в мире, относящихся к исследуемой теме и их взаимосвязь с настоящим Проектом (в контексте должны быть указаны ссылки на использованную в обзоре литературу, полная расшифровка которой должна быть представлена в разделе 8 «Библиография»). При наличии, указываются предварительные результаты;

2) значимость проекта в национальном и международном масштабе;

3) социальный спрос и (или) экономическую и индустриальную заинтересованность в реализации проекта и получении его результатов;

4) влияние полученных результатов на развитие науки и технологий и ожидаемый социальный и экономический эффект;

При описании данного раздела рекомендуется обратить внимание на следующие позиции:

1) необходимо дать описание принципиального отличия идей Проекта от существующих аналогов;

2) если идея или результат исследования существует в мире, но не в Казахстане, необходимо обосновать, почему Проект должен быть профинансирован;

3) если конечным результатом Проекта будет продукт, необходимо описать сложившийся в настоящее время уровень техники в предметной области Проекта с приведением данных о достижениях отечественных и зарубежных производителей;

4) для научно-технических проектов необходимо указать лидирующие группы в области исследований и разработок по технологиям, конкурирующим и/или альтернативным технологиям, положенным в основу Проекта.

Рецессия десны - это миграция десны вдоль корня зуба, которая наблюдается при анатомо-топографических особенностях зубочелюстной системы (аномалии положения зубов и прикуса, нарушении архитектоники преддверия полости рта), воспалительно-деструктивных процессах в тканях пародонта.

При рецессии десны определяется не только косметический дефект, что немало важно, особенно для молодых пациентов, но это, прежде всего, воспалительно-деструктивный процесс в тканях пародонта со смещением десневого края в апикальном направлении с одновременным оголением шейки и корня зуба.

Не привлекательность и не эстетичность рецессии десны вызывают заметное беспокойство у внимательных к своему внешнему виду современных людей. Рецессия влияет не только на пациента и его улыбку, она считается признаком старения вне зависимости от фактического возраста человека.

По многочисленным литературным данным и нашим наблюдениям рецессия десны выявляется во всех возрастных группах. В мире этим заболеванием страдают около четверти молодых и до 65% пожилых людей [1,2].

Разработка новых и совершенствование имеющихся методов лечения рецессии десны остается в наше время одной из наиболее актуальных проблем стоматологической науки и практики, так как известные методы лечения не всегда удовлетворяют запросы врачей и пациентов [2,5,9].

Проблема пластики послеоперационных костных полостей в челюстно-лицевой области, а особенно локализующихся в альвеолярном отростке челюстей, остается до сих пор не в полной мере разрешенной, вследствие большой их распространенности и разнообразием форм патологии. В то же время процессы репаративного остеогенеза в альвеолярном отростке протекают в большинстве случаев в условиях непрерывно текущего воспалительного процесса на фоне резко нарушенной микроциркуляци крови, а вследствие этого выраженной тканевой интоксикации, что проводит к снижению остеопластической функции в костной ткани [3].

Хорошего лечебного эффекта в таких ситуациях можно достичь только при применении различных трансплантационных материалов, обладающих выраженными остеоиндуктивными и остеопластическими свойствами, слабой антигенностью, быть пластичными, не токсичными, обладать устойчивостью к инфекции. К таким препаратам можно отнести аутологичные мезенхимальные стромальные клетки жировой ткани,костный коллаген и гидроксилапатит, совместное использование их в биокомпозите значительно повысит результаты лечения данной патологии.

В последние годы на лидирующие позиции в современной регенеративной медицине выходят клеточные технологии. С помощью стволовых клеток можно восстановить различные поврежденные ткани. Из большого разнообразия типов стволовых клеток, предлагаемых в клиническую практику, в настоящее время все больше привлекают внимание стволовые клетки жировой ткани, которые по своему регенеративному потенциалу наиболее приближаются к мультипотентным стволовым клеткам костного мозга. Вместе с тем они обладают и значительными преимуществами, важными из которых являются сравнительная доступность, простота и безопасность их получения в сравнении с методиками забора стволовых клеток из других источников [6,7,8].

В настоящее время в пластической хирургии широко используется костный коллаген и имплантационный материал – гидроксиапатит (ГА). К основным достоинствам костного коллагена, как пластического материала, следует отнести его свойство оптимизировать репаративный остеогенез, низкую токсичность и антигенность, устойчивость к тканевым протеазам. Гидроксилапатит является нерезорбируемым или резорбируемым поликристаллическим, высоко биосовместимым остеотропным материалом, активно оптимизирующим остеогенные клетки, образуя костную матрицу [ 4 ]. На основе разработанного в процессе выполнения Проекта композитного трансплантационного материала из отечественных аутологичных мезенхимальных клеток жировой ткани и костного коллагена фирмы «Антиген»,город Алматы, гидроксилапатита фирмы «ЮКОК», город Шымкент будут предложены хирургические методики лечения рецессии десны, послеоперационных костных полостей челюстей, которые будут конкурентноспособными, как в Республике Казахстан, так и за рубежом.

На основе разработанн0ого нами в процессе выполнения Проекта композитного трансплантационного материала из отечественных аутологичных мезенхимальных клеток жировой ткани и костного коллагена фирмы «Антиген»,город Алматы, гидроксилапатита фирмы «ЮКОК», город Шымкент будут предложены хирургические методики лечения рецессии десны, послеоперационных костных полостей челюстей, которые будут конкурентноспособными, как в Республике Казахстан, так и за рубежом.

В рамках проекта на разработанных нами экспериментальных моделях будет дано обоснование эффективности композиционного трансплантационного материала на основе отечественных аутологичных мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани и костного коллагена фирмы «Антиген»,город Алматы, гидроксилапатита фирмы «ЮКОК», город Шымкент. В клинических условиях у пациентов будет определена клиническая эффективность усовершенствованных нами методик хирургического устранения рецессии десневого края и будут обоснованы новые методики пластики послеоперационных костных полостей с использованием предложенного нами композитного трансплантационного материала, которые будут конкурентноспособными, как в Республике Казахстан, так и за рубежом. Подобных исследовыний в доступной отечественной и зарубежной литературе нами не обнаружено.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

[Не более 1000 слов]

Раздел включает следующую информацию:

1) описание научных методов, используемых в проекте как обоснование способов достижения поставленных целей, обоснование выбранного подхода;

2) критические точки, альтернативные пути реализации проекта.

3) в рамках Проекта должно быть обеспечено соблюдение принципов научной этики, т.е. этических процедур управления, в частности, поддержания высоких стандартов интеллектуальной честности и недопущения фабрикации научных данных, фальсификации, плагиата, ложного соавторства, использования отдельными участниками коллективных исследований, данных и выводов, полученных в исследованиях, без согласования с другими участниками;

4) детальный порядок и механизм проведения исследований, проводимых с участием людей и животных, описание соответствия планируемых исследований законодательству Республики Казахстан;

5) условия оформления и разделения прав интеллектуальной собственности на результаты исследования (необходимо показать, какой способ защиты интеллектуальной собственности будет выбран)

Дизайн исследованиявключает 2 блока: экспериментальный и клинический.

Для интеграции научных исследований в образовательной процесс и в практику здравоохранения к работе будут привлечены студенты (члены СНО).

Дизайн экспериментального исследования:

Для экспериментов будут использоваться лабораторные животные (кролики), которые будут находиться в специализированном помещении фирмы «Антиген» с характеристикой их содержания согласно международным правилам по этическому обращению с животными­.

Критерии включения, исключения и выбытия животных:

- критерии включения – здоровые, половозрелые животные обоего пола

- критерии исключения – больные кролики (изменение покровов, глаз, состава мочи, экскрементов, наличие ран.)

- критерии выбытия животных – данные о всех подопытных животных после начала эксперимента включаются в отчет.

Материалы и методы исследования:

Планируемое исследование будет состоять из двух блоков – экспериментального и клинического. Экспериментальное исследование будет проведено в двух сериях на 36 кроликах породы «Шиншилла» весом 4000 – 4500 грамм.

Аутожировая ткань будет забираться из сальника брюшной полости у 18 кроликов открытым способом с помощью специального шприца под внутримышечным наркозом 2% раствором Рометара и инфильтрационной анестезией 2 % раствора новокаина. Послеоперационная рана брюшной полости послойно ушивается кетгутом и викрилом. Полученная жировая ткань отправляться в лабораторию « Антиген», где будут приготавливаться аутологичные мезенхимальные стромальные клетки. Затем после их доставки в лабораторию начинается собственно эксперимент. Композит будет готовиться во время операции следующим образом: порошковый костный коллаген,гидроксилапатит в равных весовых пропорциях смешивается на стерильном стекле с последующим введением взвеси аутологичных мезенхимальных стромальных клеток и шпателем перемешивается с образованием густой пасты.

Экспериментальные животные будут распределены на две серии по 18 кроликов.

В первой серии эксперимента методика операции для обеих групп по 9 животных (основной и контрольной) будет одинаковой и заключается в следующем: Под внутримышечным наркозом 2% раствором Рометара и инфильтрационной анестезией 2% раствора новокаина производится разрез мягких тканей в поднижнечелюстной области длиной 3 см. Отслаиваются мягкие ткани и с помощью окончатой фрезы диаметром 1 см воспроизводятся стандартные сквозные дефекты нижнечелюстной кости в области её угла. Вместе с костным фрагментом резецируется и надкостница с обеих сторон челюсти.В контрольной группе животных воспроизведенные дефекты заполняются пастой из костного коллагена и гидроксилапатита, в подопытной же группе композитом в виде пасты из костного коллагена, гидроксилапатита ивзвеси аутологичных мезенхимальных стромальных клеток. Введенный в послеоперационный дефект трансплантационный материал фиксируется мышечно – кожным лоскутом. Послеоперационная рана мягких тканей послойно ушивается кетгутом и викрилом.

Во второй серии эксперимента под таким же обезболиванием, как и в первой серии, кроликам в области центрального резца справа с помощью скальпеля и костной фрезы с вестибулярной поверхности альвеолярного отростка образуется слизисто - костный дефект ( экспериментальная рецессия )на одну треть длины корня. Животные разделяются на две группы. В котрольной группе эксперимента данной серии в дефект после соответствующей обработки оголенного корня зуба накладывается паста из костного коллагена и гидроксилапатита, закрывается пластинкой из аллокостного матрикса, подшитого викрилом к слизистой оболочки дефекта. В подопытной группе животных в дефект водится композитный материал на основе аутологичных мультипотентных стромальных клеток изакрывается пластинкой из аллкостного матрикса по аналогии с контрольной группой кроликов. Спустя 10 дней после оперативного вмешательства пластинка из аллокостного матрикса удаляется, а окончательно рана будет заживать вторичным натяжением.

Животные обеих серий будут выводиться из опыта путём введения в ушную вену 10 мл воздуха в сроки: 30, 90 и 120 суток после проведённой операции. У выведенных из опыта животных вычленяется послеоперационная половина нижней челюсти, проводится рентгенологическое исследование, а затем выпиливаются костные блоки в области оперативного вмешательства, фиксируются в 10% растворе нейтрального формалина, декальцинируется в азотной кислоте, обезвоживаются в спиртах, заливаются в парафин, готовятся серийные срезы толщиной 10-12 микрон и окрашиваются гематоксилин-эозином и по Вангизону.У животных второй серии дополнительно будет проводиться серийное фотографирование .

Клиническое исследование:

Клиническое исследование будет проведено у 30 больных с рецессией десневого края и 50 пациентов с одонтогенными кистами челюстей. Обе группы больных будут разделены на две подгруппы – основная и группа сравнения, соответственно по 15 и 25 больных. У больных основных групп жировая ткань для приготовления аутологичных мезенхимальных стромальных клеток будет забираться специальным шприцом из подкожно-жировой клетчатки в области живота.

В комплексном лечении больных с рецессией десневого края оперативное вмешательство будет проводиться по аналогичной методике, описанной в методах экспериментального исследования. При оперативном лечении одонтогенных кист челюстей диаметром более двух сантиметров будет использована общеизвестная методика цистэктомии с последующей пластикой послеоперационных костных полостей в группе сравнения трансплантационным материалом на основе костного коллагена и гидроксилапатита, а в основной группе композитным трасплантационным материалом на основе костного коллагена, гидроксилапатита и аутологичных мезенхимальных стромальных клеток. Оценка эффективности лечения будет проводится нами через 1 месяц, 3, 6, и 12 месяцев с использованием ортопантомографии и у 30 пациентов с рецессией десны фотографирование в те же сроки, что и рентгенография.