Inovativna tehnologija razvijena na Sveučilištu Tel Aviv (TAU) omogućit će regeneraciju kosti za ispravljanje velikih defekata kostiju pomoću posebnog hidrogela. Nakon uspješnih testova na životinjskom modelu, znanstvenici planiraju prijeći na klinička ispitivanja.
Studiju su proveli stručnjaci Stomatološke škole Morris i Gabriela Goldschleger TAU, pod vodstvom prof. Leahy Adler-Abramovich i dr. Michal Halperin-Sternfeld, u suradnji s prof. Yitzhakom Bindermanom, dr. Rachel Sarig, dr. Moran Aviv i znanstvenici sa Sveučilišta Michigan u Ann Arboru.
„Mali koštani defekti, poput prijeloma, zacjeljuju spontano dok tijelo obnavlja izgubljeno koštano tkivo“, objašnjava prof. Adler-Abramovic. – Problem počinje s velikim koštanim defektima. U mnogim slučajevima, kada je značajan gubitak koštane mase rezultat resekcije tumora, fizičke traume, vađenja zuba, bolesti desni ili upale oko zubnih implantata, kost se ne može regenerirati.
Razvili smo hidrogel koji oponaša prirodne tvari u izvanstaničnom matriksu kostiju, potičući rast kostiju i reaktivirajući imunološki sustav kako bi se ubrzao proces zacjeljivanja.”
Izvanstanični matriks je tvar koja okružuje naše stanice, pružajući im strukturnu potporu. Svaka vrsta tkiva u našem tijelu ima specifičan izvanstanični matriks koji se sastoji od odgovarajućih tvari ispravnih mehaničkih svojstava. Novi hidrogel ima fibrilarnu strukturu koja oponaša onu izvanstaničnog matriksa prirodne kosti. Osim toga, on je krut, što omogućuje stanicama pacijenta da se diferenciraju u stanice koje tvore kosti.
“Kao što se moglo očekivati, izvanstanični matriks naših kostiju prilično je krut”, nastavlja prof. Adler-Abramovic. – U našem smo istraživanju stvorili hidrogel koji i kemijskim i fizičkim svojstvima oponaša ovu specifičnu matricu.
Na nanometrijskoj razini, stanica se može pričvrstiti na gel, primajući strukturnu potporu i odgovarajuće mehaničke signale iz vlakana. U početku, kako bismo testirali ova svojstva, uzgojili smo stanice u 3D modelu gela. Zatim smo ispitali njegove učinke na modelima životinja s velikim defektima kostiju koji ne mogu spontano zacijeliti.
Promatrali smo ih dva mjeseca različitim metodama, uključujući mikrotomografiju. Na naše zadovoljstvo, koštani defekti su regeneracijom u potpunosti ispravljeni, kostima je vraćena prvobitna debljina i stvorene su nove krvne žile.
Nadam se da će u budućnosti hidrogel koji smo razvili omogućiti bržu, sigurniju i lakšu obnovu kosti.”
Milena Vasileva
