Ее пересадка считается второй по распространенности процедурой трансплантации, уступая место только переливанию крови. Ежегодно проводится более двух миллионов таких операций, а в качестве имплантатов используют как костную ткань от различных доноров, так и синтетические материалы. При этом все импланты уязвимы для бактериальных и грибковых инфекций из-за локального ухудшения иммунитета в районе проведенной трансплантации. Уже два десятка лет ученые исследуют применение костных имплантов, содержащих антибиотики. Главным недостатком таких систем было неконтролируемое выделение антибиотика, это приводило к ухудшению эффективности препарата и появлению устойчивых к его действию бактерий.
Для исследователей было важно решить проблему, как при замене костной ткани не просто доставить антибактериальное лекарство в организм, но и заставить его выделяться только при наличии бактериальной инфекции. Ученые РХТУ имени Д.И. Менделеева совместно с коллегами из НИИ биомедицинской химии имени В. Н. Ореховича и Национального медицинского исследовательского центра травматологии и ортопедии имени Н. Н. Приорова разработали композитный препарат, состоящий амикацина (антибиотика широкого спектра действия) и геля на основе гидроксиэтилкрахмала (компонента плазмозамещающего препарата).
Ученым удалось поместить антибиотик в гель, в составе которого есть крахмал, который будет разрушаться при «атаке» бактерий и оказывать необходимое лечение инфекции. Сам гель находится прямо внутри структуры костного имплантата, и, как следствие, попадает в организм в ходе пересадки.
Эффективность препарата проверили на крысах с поврежденной большеберцовой костью, которая была инфицирована бактериями золотистого стафилококка (это создавало условия аналогичные остеомиелиту). После определения симптомов всем подопытным животным провели трансплантацию костной ткани, содержащей новый лекарственный препарат. Оценка эффективности антибактериальных свойств препарата показала, что высвобождение препарата происходит за счет разрушения геля-носителя, состоящего из крахмала, ферментами бактерий. Это гарантирует активизацию антибиотика только при «нападении» бактерий. Также выяснилось, что высвобождение препарата приводит к воздействию на бактерии не только в месте трансплантации, но и в окружающих тканях.
По словам ученых, препарат можно использовать не только для костных имплантов и заполнения трещин в костях, но и для других видов имплантов.
