Костные заменители в ортопедической хирургии: от фундаментальных исследований к клинической практике

Ежегодно во всём мире выполняют более 2 млн операций с использованием костных трансплантатов, поэтому костные заменители применяют всё чаще. Аутокостные трансплантаты по-прежнему остаются золотым стандартом, однако их применение связано с дополнительной заболеваемостью, а доступность ограничена. Аллокостные трансплантаты, то есть донорская костная ткань из банков, обладают остеокондуктивными и слабыми остеоиндуктивными свойствами; при этом сохраняются опасения по поводу остаточного риска инфекций, стоимости и доступности донорского материала. Ксеногенные заменители недороги, однако результаты их применения до сих пор противоречивы. Синтетические заменители на основе керамики, прежде всего гидроксиапатита (ГА) и трикальцийфосфатов, широко применяются в клинической практике. Несмотря на полное рассасывание и меньшую прочность по сравнению с кортикальной костью, их эффективность убедительно доказана. Биомиметический ГА — усовершенствованный вариант традиционного ГА; он содержит ионы (карбонат, кремний, стронций, фтор и магний), имитирующие состав природного гидроксиапатита. Инъекционные цементы представляют собой ещё один вариант таких материалов и позволяют применять малоинвазивные методики. Костные морфогенетические белки (BMP-2 и BMP-7) — единственные факторы роста, стимулирующие костеобразование, одобренные для применения у человека при операциях на позвоночнике и лечении несращения большеберцовой кости. Эффективность деминерализованного костного матрикса и обогащённой тромбоцитами плазмы не доказана, поэтому их применение в качестве костных заменителей остаётся спорным. Экспериментальные клеточные подходы считаются наиболее перспективными новыми стратегиями регенеративной медицины, в том числе для восстановления костной ткани. В некоторых случаях клетки использовали как биологически активные носители для локальной доставки генов, стимулирующих остеогенез. В частности, для этой цели широко применяли мезенхимальные стволовые клетки — мультипотентные клетки с высоким остеогенным потенциалом. В настоящем обзоре обобщены и обновлены сведения об альтернативных методах костного сращения, а также кратко рассмотрены достижения экспериментальных исследований в этой области.