Więzadło krzyżowe przednie (ACL) jest często uszkadzane więzadło wewnątrzstawowe kolana. Rocznie w Stanach Zjednoczonych zgłaszanych jest około 200 000 urazów (ACL). Ponad 75% pacjentów doświadczających urazu ACL decyduje się na ortopedyczną chirurgię rekonstrukcyjną 1,2,3,4. Interwencja chirurgiczna jest często wskazana ze względu na z natury słaby potencjał gojenia3. Rekonstrukcja ACL jest zwykle wykonywana za pomocą autoprzeszczepu lub ścięgna alloprzeszczepu. Autoprzeszczep i przeszczep allogeniczny stanowią złoty standard w rekonstrukcji, ponieważ mogą pochwalić się wysokimi wskaźnikami sukcesu, a naprawa szwów pierwotnych, inna opcja leczenia, wykazała wskaźnik niepowodzeń sięgający 94% 5,6,7.
Częściowe zerwania ACL stanowią od 10% do 28% wszystkich zerwań ACL8. W badaniu prospektywnym Noyes i wsp. oszacowali, że 50% pacjentów z częściowymi łzami dotykającymi więcej niż połowy ACL rozwinęło się do całkowitej niewydolności ACL po leczeniu nieoperacyjnym9. Inne badania wskazują na utrzymującą się niestabilność i pogorszenie funkcji, a mniej niż 30% pacjentów jest w stanie powrócić do poziomu aktywności sprzed urazu 9,10,11,12,13. Możliwości leczenia są ograniczone i obejmują metody zachowawcze, termokurczliwość pozostałego ACL lub rekonstrukcję ACL. W ostatnim czasie wzrosło zainteresowanie rozszerzoną naprawą pierwotną. Techniki te wykorzystują leki biologiczne w celu poprawy naprawy szwów pierwotnych14. Ostatnie badania próbowały pobrać mezenchymalne komórki macierzyste pochodzące z hACL w celu obejścia ograniczeń przeszczepów,31,32 ale ważność i skuteczność tych komórek jest nadal nieznana. Idealnym źródłem komórek do zastosowań w inżynierii tkankowej wydają się być niemezejymalne komórki fibroblastów pochodzące z hACL.
Obecne badania koncentrują się na zidentyfikowaniu odpowiedniego materiału matrycowego i źródła komórek dla zaprojektowanego rusztowania. Jest to standardowa procedura, w której zerwany ACL jest wyrzucany jako odpad chirurgiczny podczas operacji rekonstrukcyjnej, jednak to uszkodzone więzadło może być wysokiej jakości źródłem pozyskiwania komórek potrzebnych do rozwoju i wzmocnienia idealnej wymiany ACL za pomocą inżynierii tkankowej. Nasze laboratorium opracowało protokół ekspansji in vitro tych pobranych komórek pochodzących z hACL. Korzystając z zaprojektowanej matrycy 2D nasączonej komórkami pochodzącymi z hACL, zaprojektowaliśmy plaster, który może potencjalnie wspomóc częściową naprawę ACL i wzmocnić zerwane więzadła.