Dobry Lekarz

Naukowcy opracowali nową metodę zatrzymania lub odwrócenia niepełnosprawności i bólu wynikających z choroby zwyrodnieniowej dysku w kręgosłupie, opartą na terapii komórkowej. Zgodnie z ideą proof-of-concept badania opublikowano w czasopiśmie Biomaterials.

Naukowcy z Duke Pratt School of Enineering w Duke University w Durham, w Północnej Karolinie, opracowali nowe biomateriały, zdolne dostarczyć dawkę przypominającą komórki naprawcze do jądra miażdżystego (NP), skutecznie zatrzymując ból spowodowany chorobą zwyrodnieniową dysku.

Jądro miażdżyste tworzy gęste galaretowate wypełnienie, stanowiące amortyzację między dyskami kręgosłupa. Według naukowców, tkanka NP rozprowadza ciśnienie i zapewnia mobilność kręgosłupa, pomagając łagodzić ból pleców.

Choroba zwyrodnieniowa dysku jest ogólnym stanem kręgosłupa spowodowanym uszkodzeniem krążków międzykręgowych. Wraz z wiekiem krążki tracą swą zdolność do amortyzacji kręgosłupa. To może prowadzić do dalszych komplikacji, takich jak artretyzm.

Ulepszenie istniejących metod

Badacze informują, że poprzednie badania laboratoryjne dowiodły, iż ponowne wszczepienie komórek NP może opóźnić degenerację dysku.
Jednak Aubrey Francisco z Zakładu Inżynierii Biomedycznej w Duke zwraca uwagę na to, że chociaż wiele firm oferuje strategie dostarczania komórek jako próbę zatrzymania degeneracji dysku, metody te są słabe, nieskuteczne i pozwalają komórkom szybko wyemigrować daleko od miejsca wstrzyknięcia

Lori Setton Zakładu Inżynierii Biomedycznej i Zakład Ortopedii w Duke, mówi:
Naszym głównym celem było stworzenie materiału, który byłby na początku płynem, a po wstrzyknięciu w miejsce w dysku miałby konsystencję żelu i zachował komórki w odpowiedniej lokalizacji. Naszym drugim celem było stworzenie materiału, który zapewni dostarczenie komórkom czynników środowiskowych w celu promowania ich trwałości i biosyntezy.

W jaki sposób działają nowe biomateriały?

Sposób działania nowych biomateriałów polega na utrzymywaniu komórek w miejscu i wyzwalaniu procesu naśladującego działanie lamininy, białka znalezionego w tkance natywnego jądra miażdżystego.

Setton wyjaśnia, że laminina znajduje się zwykle w młodych, nie zdegenerowanych dyskach. Białko pozwala wstrzykniętym komórkom przymocować się i pozostać w miejscu z dostarczonym biomateriałem.

Setton dodaje, że laminina możne również umożliwić komórkom przetrwanie przez dłuższy okres czasu, jak również wytwarzanie większej ilości odpowiedniej zewnątrzkomórkowej macierzy lub strukturalnego wzmocnienia dysków pomagającego wstrzymać ich degenerację

Mając to na uwadze, naukowcy opracowali "mieszankę żelu" przeznaczonego do ponownego wprowadzenia komórek NP do obszaru międzykręgowego dysku.

Żel składa się z trzech części:
• białka lamininy-111 - które zostało zmodyfikowane chemicznie
• dwóch hydrożeli glikolu polietylenowego, które można dołączyć do zmodyfikowanej lamininy. Po wstrzyknięciu, żel utrzymuje komórki w miejscu.

Żel wstrzyknięto do ogona szczurów, w taki sam sposób, jak komórki będą dostarczane do pacjenta. Igła pozostała w miejscu na minutę, w cienkiej zewnętrznej warstwie ogona, gdy żel wszedł do obszaru międzykręgowego dysku szczura.

Pozytywne wyniki wstępne

Wyniki wskazują, że żel zaczął krzepnąć po 5 minutach, i w ciągu 20 minut stał się sztywny.

Korzystając z biomarkera lucyferazy do monitorowania biomateriałów, naukowcy byli w stanie zauważyć, że więcej komórek pozostało w miejscu po 14 dniach od injekcji, gdy prowadzona była z nowym nośnikiem, z nowymi biomateriałami, w porównaniu do komórek dostarczanych za pośrednictwem metod wymagających ciekłej zawiesiny, w wyniku stosowania których, komórki zazwyczaj pozostają na miejscu przez 3 do 4 dni.

Setton mówi, że wstępne wyniki tego badania mogą mieć pozytywny wpływ na przyszłość terapii komórkowej oraz dodaje:
Koncepcja jest taka, że te komórki będą promowane do produkcji macierzy, która będzie mogła wesprzeć regenerację tkanki lub spowodować zatrzymanie degeneracji. Dodatkowe badania, które oceniają wysokość krążków lub nawodnienie macierzy po dostarczeniu komórek będą istotne, aby osiągnąć ten cel.

źródło: www.medicalnewstoday.com