Этап №2

В ходе выполнения проекта «Разработка биорезорбируемого сетчатого имплантата на основе алифатических полимерных эфиров и мультипотентных стромальных клеток для пластики стенок малого таза и брюшной полости» по Соглашению о предоставлении субсидии от 22.08.2014 г. № 14.613.21.0008 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 2 в период с 01.01.2015 г. по 30.06.2015 г. выполнялись следующие работы:

- Изучение цитотоксичности и адгезивных свойств разработанного сетчатого имплантата.

- Изучение заполнения (импрегнации) исходных и модифицированных экспериментальных образцов сетчатых имплантатов с различным типом плетения фибриновым или альгинатным гелем, разработка процесса получения заполненных образцов в части исследования пролиферативных и адгезивных свойств различных вариантов полученных образцов Соглашению.

При этом были получены следующие результаты:

Проведен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме ПНИ. Обоснован выбор направления исследований, методов создания и средств изучения биорезорбируемых синтетических полимерных медицинских материалов и изделий, обладающих биологической активностью для тканеинженерных конструкций. Проведены патентные исследования. Получены культуры мультипотентных стромальных клеток (МСК) пупочного канатика человека и лабораторных животных, проведена характеристика их иммунофенотипа и функциональных свойств. Разработаны методы формирования биорезорбируемых сетчатых имплантатов. Проведено изучение цитотоксичности и адгезивных свойств разработанного сетчатого имплантата. Проведено изучение заполнения (импрегнации) исходных и модифицированных экспериментальных образцов сетчатых имплантатов с различным типом плетения фибриновым гелем, разработан процесс получения заполненных образцов.

На данном этапе проекта было показано, что оптимальным методом количественной оценки адгезивных свойств экспериментальных образцов сетчатых имплантатов является заселение их клетками, несущими витальную метку РКН26, с последующей оценкой относительной площади, занятой флуоресцирующими клетками. Все исследуемые образцы имели высокие адгезивные свойства: покрытие более 50% площади поверхности через 72 часа после заселения клетками. Модификация поверхности нитей в виде PLA покрытия приводила к неоднородности заселения и появлению конгломератов клеток, хотя и повышала эффективность заселения за счет заполнения части ячеек. Если исключить данные образцы, то лучшие адгезивные свойства продемонстрировали PDO носители с высокой плотностью вязки, а также PGA сетка. Выбор оптимального носителя на данном этапе позволяет продолжить выполнение работы в целом.

Предлагаемые решения по разработке биорезорбируемых имплантатов предлагаются впервые.

Полученные результаты соответствуют требованиям к выполняемому проекту

Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.

Этап №3

«В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 22.08.2014  № 14.613.21.0008 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 3 в период с 01.07.2015 по 31.12.2015выполнялись следующие работы:

1. Разработка методики заселения сетчатого имплантата МСК человека.

2. Разработка лабораторного регламента приготовления тканеинженерных конструкций (ТИК) в части заселения МСК.

3. Подготовка заявки на изобретение.

По проекту проведен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме ПНИ. Обоснован выбор направления исследований, методов создания и средств изучения биорезорбируемых синтетических полимерных медицинских материалов и изделий, обладающих биологической активностью для тканеинженерных конструкций. Проведены патентные исследования. Получены культуры мультипотентных стромальных клеток (МСК) пупочного канатика человека и лабораторных животных, проведена характеристика их иммунофенотипа и функциональных свойств. Разработаны методы формирования бирезорбируемых сетчатых имплантатов. Проведено изучение цитотоксичности и адгезивных свойств разработанного сетчатого имплантата. Проведено изучение заполнения (импрегнации) исходных и модифицированных экспериментальных образцов сетчатых имплантатов с различным типом плетения фибриновым гелем, разработан процесс получения заполненных образцов. Было показано, что оптимальным методом количественной оценки адгезивных свойств экспериментальных образцов сетчатых имплантатов является заселение их клетками, несущими витальную метку РКН26, с последующей оценкой относительной площади, занятой флуоресцирующими клетками. Все исследуемые образцы имели высокие адгезивные свойства: покрытие более 50% площади поверхности через 72 часа после заселения клетками. Модификация поверхности нитей в виде с полилактидного (PLA) покрытия приводила к неоднородности заселения и появлению конгломератов клеток, хотя и повышала эффективность заселения за счет заполнения части ячеек. Если исключить данные образцы, то лучшие адгезивные свойства продемонстрировали PDO носители с высокой плотностью плетения, а также PGA сетка.

На данном этапе разработаны методика заселения сетчатого имплантата МСК человека и лабораторный регламент приготовления ТИК. Получены образцы ТИК четырех типов. Разработанная методика 2-этапного заселения биорезорбируемых сетчатых имплантатов на основе монофиламентной полидиоксаноновой (PDO) нити или мультифиламентной полигликолидной (PGA) нити, с полилактидным (PLA) покрытием или без него, позволяет получить равномерный плотный монослой МСК на всей поверхности носителя Описанные методы получения ТИК будут использованы при проведении экспериментального исследования на лабораторных животных на 4-м этапе выполнения ПНИ.

Результаты проекта могут быть использованы для организации производства биорезорбируемых сетчатых имплантатов. Разработка технологии лечения с использованием разрабатываемой продукции будет востребована в общей хирургии при пластике грыжевых ворот и в урогинекологии при пролапсах и выпадениях органов малого таза. Результаты проекта будут способствовать развитию знаний о регенерации, биосовместимости материалов и клеточных культур, могут способствовать улучшению качества жизни и снижению инвалидизации пациентов c грыжами различной этиологии и пролапсами органов малого таза

Предлагаемые решения по разработке биорезорбируемых имплантатов предлагаются впервые.

Полученные результаты соответствуют требованиям к выполняемому проекту.

Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.

Этап №4

«В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 22.08.2014  № 14.613.21.0008 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 4 в период с 01.01.2016 по 30.06.2016 выполнялись следующие работы:

- Отработана экспериментальная модель подкожной трансплантации ТИК;

- проведено исследование скорости резорбции, интеграции с тканями реципиента, интенсивности замещения собственными тканями и возможных иммунологических реакций при подкожной имплантации ТИК лабораторным животным;

- получены биоптаты в области введения ТИК.

- разработана методика заселения сетчатого имплантата МСК лабораторных животных.

- разработаны СОПы приготовления ТИК;

- получены экспериментальные образцы сетчатых имплантатов для проведения исследования на лабораторных животных.

Отработана экспериментальная модель подкожной трансплантации ТИК. Проведено исследование скорости резорбции, интеграции с тканями реципиента, интенсивности замещения собственными тканями и возможных иммунологических реакций при подкожной имплантации ТИК лабораторным животным. По ряду показателям биосовместимости и эффективности протез из PDO оказался достоверно лучше, чем протез из PGA и даже Permacol. Степень выраженности воспалительной реакции при отторжении протеза как инородного тела также была низкой в группе PDO, по сравнению с PGA и Permacol, что проявлялось менее выраженной макрофагальной инфильтрацией, поляризацией макрофагов в М2, повышенной экспрессией противовоспалительных генов цитокинов и низкой экспрессией и продукцией провоспалительных. 

Разработка рекомендаций по конкретному использованию результатов НИР

Полученные результаты позволяют перейти к последующим этапам работы с целью эмпирического отбора наиболее перспективных экспериментальных образцов разрабатываемых резорбируемых сетчатых имплантатов, пригодных для пластики стенок малого таза и брюшной полости

Полученные результаты соответствуют требованиям к выполняемому проекту.

Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.

Этап №5

«В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 22.08.2014  № 14.613.21.0008 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 5 в период с 01.07.2016 по 31.12.2016 выполнялись следующие работы:

1. Проведен эмпирический отбор наиболее перспективных образцов сетчатых имплантатов, имеющих максимальные адгезивных свойства и обеспечивающих высокую пролиферативную активность МСК, по результатам экспериментального исследования. 

2. Разработан протокол клинического исследования применения медицинского изделия. 

3. Изготовлены лабораторные образцы ТИК, заселенные МСК

4. Проведен эмпирический отбор наиболее перспективных образцов сетчатых имплантатов, имеющих максимальные адгезивных свойства и обеспечивающих высокую пролиферативную активность МСК по физико-механическим свойствам.

5. Разработаны рекомендации по организации промышленного производства медицинского изделия.

6. Изготовлены лабораторные образцы ТИК, в части изготовления носителя

Проведено исследование скорости резорбции, интеграции с тканями реципиента, интенсивности замещения собственными тканями и возможных иммунологических реакций при подкожной имплантации ТИК лабораторным животным. Обобщены результаты предыдущих этапов. Разработанный комбинированный протеза по некоторым показателям был сравним с контрольными образцами, а по ряду показателей был более эффективным и безопасным. Благодаря добавлению в состав протеза культуры МСК удалось существенно снизить степень выраженности воспалительной реакции отторжения инородного тела, стимулировать ангиогенез и замещение собственными тканями реципиента. Проведенное экспериментальное исследование является доклиническим обоснованием для проведения дальнейших клинических испытаний нового медицинского продукта.

Разработка рекомендаций по конкретному использованию результатов НИР.

Для дальнейшей трансляции разработанного хирургического протеза и регистрации как изделия медицинского назначения необходимо проведение санитарно-химические, токсикологические, микробиологические, физические и др. испытания в соответствии с ГОСТ Р ИСО 10993-(1-13)-99 и ГОСТ Р 52770-2007 на базе аккредитованной независимой организации. После чего необходимо проведение клинических исследований в соответствии с ИСО 14155-1:2003 "Руководство по проведению клинических испытаний медицинских изделий». В качестве рекомендаций по дальнейшему использованию результатов НИР составлены следующие документы:

1. Проект технического задания на ПНИЭР по проведению доклинических испытаний «Исследование эффективности и безопасности биорезорбируемого сетчатого имплантата на основе алифатических полимерных эфиров и мультипотентных стромальных клеток для пластики стенок малого таза и брюшной полости»;
2. Рекомендации по организации промышленного производства медицинского изделия;
3. Протокол клинического исследования эффективности и безопасности применения медицинского изделия (тканеинженерной конструкции)

Полученные результаты соответствуют требованиям к выполняемому проекту.

Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.