Walidacja testu laboratoryjnego do przewidywania regeneracji tkanki kostnej (Rebone-test)

Staw rzekomy (lub „brak zrostu”) definiuje się jako ruch kości, który pojawia się po około 6 miesiącach od zdarzenia traumatycznego w wyniku nieodpowiedniego gojenia się złamania. Zastosowanie medycyny regeneracyjnej w leczeniu opornej choroby stawów rzekomych jest uważane za obiecującą strategię promowania konsolidacji kości. Wśród różnych stosowanych podejść szeroko stosowano lokalną terapię komórkową opartą na autologicznych mezenchymalnych komórkach zrębowych (MSC), w połączeniu z czynnikami wzrostu lub bez nich. MSC rezydują w przedziale zrębu szpiku kostnego, który można uzyskać z grzebienia biodrowego. Czynniki wzrostu mogą być uwalniane z żelu płytkowego (PG), który jest uzyskiwany po aktywacji autologicznych koncentratów płytek krwi. Niemniej jednak wyniki ostatnich badań klinicznych pokazują, że wyżej wymienione podejście regeneracyjne wykazuje wskaźnik niepowodzeń na poziomie około 30% (Calori i in., 2008). Dostępność badania laboratoryjnego, które może przewidzieć zdolność regeneracyjną PG, może pomóc chirurgowi ortopedzie w podjęciu decyzji dotyczących dostępu regeneracyjnego, m.in. do stosowania lub niestosowania autologicznych koncentratów płytek krwi lub do zwiększenia wykorzystania autologicznych pochodnych z rekombinowanymi czynnikami. Uzasadnieniem stosowania koncentratów płytek krwi w stawie rzekomym jest znaczne zmniejszenie osteoindukcyjnych czynników wzrostu obserwowane w miejscu uszkodzenia (Gandhi i in., 2005 ). Żel płytkowy naśladuje to, co dzieje się fizjologicznie po każdym uszkodzeniu kości, kiedy płytki krwi są uwięzione w skrzepie w macierzy fibrynowej. Aktywacja płytek krwi warunkuje uwalnianie różnych czynników wzrostu sprzyjających gojeniu się kości. Optymalny poziom i stosunek czynników wzrostu oraz ich efekty synergistyczne powinny być skuteczniejsze niż pojedyncze cząsteczki rekombinowane, mimo że nie są dostępne dane dotyczące najbardziej odpowiednich cząsteczek i ich optymalnej ilości. W tym kontekście test mineralizacji in vitro może być ważnym narzędziem do oceny proosteogennej aktywności żelu płytkowego, eliminując w ten sposób pomiar niezliczonych substancji pochodzących z płytek krwi.

Celem pracy jest ustalenie, czy ocena aktywności proosteogennej autologicznej surowicy może przewidywać skuteczność PG w regeneracji tkanki kostnej u pacjentów z brakiem zrostu kości długich. Uzasadnienie opiera się na następujących kwestiach:

• w 30% niezrostów kości długich leczonych PG nie uzyskuje się konsolidacji kości (Calori i in., 2008);
• proporcja czynników wzrostu w surowicy jest porównywalna do obserwowanej w żelu płytkowym po aktywacji, nawet przy niższym stężeniu;
• autologiczna surowica jest w stanie wspierać osteogenne różnicowanie MSC „in vitro” i tworzenie guzków mineralnych (test mineralizacji) (Granchi i in., 2010);
• korelację między mineralizacją „in vitro” a zdolnością do regeneracji wykazano w różnych modelach eksperymentalnych (De Bari i in., 2008);
• Wstępne dane uzyskane w naszym laboratorium wykazały, że u pacjentów z wrodzonym stawem rzekomym kości piszczelowej obecność osteoindukcyjnych czynników wzrostu w surowicy jest warunkiem koniecznym do zapewnienia skuteczności miejscowej terapii komórkowej MSC i PG (przedstawiona praca).

W celu oceny zdolności surowicy autologicznej do indukowania mineralizacji in vitro badacze wykorzystają test bioaktywności (test mineralizacji). W tym celu próbki surowicy pacjentów kandydatów do leczenia MSC i PG zostaną pobrane dzień przed zabiegiem i wykorzystane do hodowli prawidłowych MSC, których zdolność do mineralizacji in vitro zostanie wcześniej zweryfikowana w standardowych warunkach hodowlanych.

Przeprowadzona zostanie dalsza analiza w celu ustalenia, czy właściwości proosteogenne utrzymają się w czasie, a próbki surowicy zostaną pobrane na 1 miesiąc przed operacją.

W celu ustalenia, czy aktywność proosteogenna surowicy jest w stanie przewidzieć i rozróżnić osoby, które osiągnęły lub nie osiągnęły konsolidacji kości, wyniki laboratoryjne zostaną skorelowane z wynikami klinicznymi i radiograficznymi po 12 miesiącach, kiedy pacjenci zostaną uznani za wyleczony czy nie wyleczony.