Cercetătorii au creat nanoparticule minerale bidimensionale pentru a oferi un tratament în organism pentru regenerarea cartilajului
Osteoartrita este o boală degenerativă care afectează 630 de milioane de oameni din întreaga lume, ceea ce reprezintă aproape 15% din întreaga populație de pe glob. planetă. În osteoartrită, cartilajul din osul nostru începe să se descompună și acest lucru poate deteriora osul subiacent provocând durere și rigiditate, în special în articulațiile genunchiului, șoldului și degetului mare. Incidența acestei afecțiuni crește pe măsură ce îmbătrânim. Tratamentele pentru osteoartrita includ medicamente, kinetoterapie, terapie ocupațională care vizează în principal ameliorarea simptomelor dureroase. Pentru a trata complet această afecțiune, țesuturile articulare deteriorate trebuie reparate. Această reparație este complicată și provocatoare, deoarece țesutul cartilajului din os este dificil de regenerat. Pe măsură ce populația lumii îmbătrânește, sunt necesare imediat noi tratamente eficiente pentru osteoartrita.
Factorii de creștere proteină
Un posibil tratament al osteoartritei implică proiectarea și livrarea proteină terapeutice adică proteine proiectat în laborator pentru uz terapeutic. Proteină terapiile au avut un impact major asupra multor boli în ultimele decenii. O astfel de clasă de proteine se numeste factori de crestere care sunt secretati solubili proteine. Corpul nostru este capabil de auto-vindecare și acest proces poate fi îmbunătățit prin aplicarea artificială a factorilor de creștere pentru a îmbunătăți procesele implicate în auto-vindecare. Cu toate acestea, majoritatea factorilor de creștere cunoscuți se descompun rapid și, prin urmare, este nevoie de doze foarte mari pentru a obține un efect terapeutic. Studiile au arătat efecte adverse ale dozelor mari, cum ar fi inflamația și formarea necontrolată de țesut. Aplicarea factorilor de creștere este, de asemenea, foarte limitată, în principal din cauza lipsei unor sisteme de livrare eficiente sau purtători de biomateriale. Factorii de creștere împreună cu sistemele eficiente de livrare a biomaterialelor sunt critici în medicina regenerativă care implică repararea și regenerarea țesuturilor.
Un nou tratament pentru osteoartrita bazat pe nanosilicati
Cercetătorii de la Texas A&M University, SUA și-au propus să dezvolte un nou tratament pentru regenerarea cartilajului prin proiectarea de nanoparticule minerale bidimensionale (2D) care ar putea fi utilizate pentru a furniza factori de creștere. Aceste nanoparticule (sau nanosilicați) posedă două caracteristici cheie - suprafață mare și încărcare dublă - care permit atașarea mai ușoară a factorilor de creștere. Nanosilicații prezintă o eficacitate de legare mai mare la factorii de creștere fără a afecta ale proteinelor Conformația 3D sau funcția sa biologică. Acestea permit livrarea mai lungă susținută (mai mult de 30 de zile) a factorilor de creștere către celulele stem mezenchimale umane care sunt apoi utilizate în regenerarea cartilajului prin inducerea unei diferențieri îmbunătățite a celulelor stem față de cartilaj. Diferențierea îmbunătățită confirmă activitatea ridicată a eliberat proteină și asta, de asemenea, la o concentrație de 10 ori mai mică în comparație cu terapiile actuale care utilizează doze mult mai mari.
Acest studiu publicat în Materiale și interfețe aplicate ACS prezintă un sistem de nanoinginerie – o platformă pe bază de nanoargilă în care nanosilicații pot fi utilizați ca vehicul de livrare pentru a permite livrarea susținută a proteină terapeutice pentru tratarea osteoartritei. Un astfel de sistem de livrare bazat pe biomateriale ar putea asigura un tratament eficient al osteoartritei prin reducerea costurilor totale și minimizarea efectelor secundare negative. Această platformă nouă de livrare poate stimula strategiile actuale de regenerare ortopedică și poate avea un impact asupra medicinei regenerative.
***
{Puteți citi lucrarea originală de cercetare făcând clic pe linkul DOI de mai jos în lista surselor citate}
Sursa (s)
Cross LM et al 2019. Livrare susținută și prelungită a Proteină Terapeutică din nanosilicați bidimensionali. Materiale și interfețe aplicate ACS. 11. https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733
