Zwyrodnienie stawów, szczególnie kolanowych, jest jednym z głównych problemów zdrowotnych, z którym mierzą się osoby starsze oraz aktywne fizycznie. Uszkodzenia chrząstki stawowej oraz ochranianej przez nią kości prowadzą do bólu, ograniczenia ruchomości i obniżenia jakości życia. W odpowiedzi na te wyzwania naukowcy opracowali bioaktywne rusztowania, które mogą wspierać regenerację komórek i stanowić przełom w leczeniu tych schorzeń.
Stawy kolanowe to skomplikowane struktury, narażone na różnorodne urazy i przeciążenia. Zmiany zwyrodnieniowe chrząstki, często wynikające z jej degradacji, są powszechne u osób starszych i aktywnych fizycznie. Obecne metody leczenia we wczesnych stadiach choroby obejmują suplementację białka, leki przeciwzapalne oraz iniekcje kwasu hialuronowego. W przypadku bardziej zaawansowanych zmian często konieczne są zabiegi chirurgiczne, a w ostateczności – całkowita wymiana stawu. Jest to jednak kosztowna i inwazyjna procedura.
Naukowcy z projektu iP-OSTEO, wspieranego w ramach programu „Maria Skłodowska-Curie”, opracowali biodegradowalne rusztowania wzbogacone substancjami bioaktywnymi. Celem tych rusztowań jest stymulowanie regeneracji tkanki chrzęstnej i kostnej oraz zatrzymanie postępu choroby. Jak wyjaśnia Eva Filova, koordynatorka projektu, rusztowania te działają poprzez indukowanie aktywności pluripotencjalnych i mezenchymalnych komórek macierzystych. Komórki te mogą różnicować się w różne rodzaje tkanek, co czyni je kluczowymi w procesie regeneracji.
Badacze przeprowadzili liczne testy in vitro oraz badania przedkliniczne, by upewnić się, że opracowane rusztowania są skuteczne i mogą być bezpiecznie stosowane w warunkach klinicznych.
W ramach projektu powstał również innowacyjny kompozytowy substytut kości, nazwany SmartBonePep. Biodegradowalny materiał zawiera bioaktywne cząsteczki, które wspierają regenerację ubytków kostnych, stymulując komórki mezenchymalne do tworzenia macierzy kostnej. Choć rozwiązanie to ma potencjał kliniczny, wymaga dalszych badań i uzyskania odpowiednich dopuszczeń.
Naukowcy opracowali również nową komorę bioreaktora, wykorzystującą druk 3D, która umożliwia dynamiczną hodowlę komórek na rusztowaniach. W ramach projektu przetestowano także różne rodzaje rusztowań 3D, w tym oparte na hydrożelach i piankach, połączonych z bioaktywnymi suplementami. Dzięki kontrolowanemu uwalnianiu substancji bioaktywnych możliwe jest ograniczenie liczby inwazyjnych zabiegów, takich jak wymiana stawów.
W przyszłości planowane są badania przedkliniczne i kliniczne rusztowań SmartBonePep z udziałem pacjentów i zwierząt, aby potwierdzić ich skuteczność. Projekt iP-OSTEO stworzył także możliwości dla młodych naukowców – w ramach współpracy między środowiskami akademickimi i przemysłowymi odbyło się ponad 200 delegacji. W projekt zaangażowanych było siedem przedsiębiorstw oraz tyle samo instytucji akademickich.
Bioaktywne rusztowania oraz technologie rozwijane przez projekt iP-OSTEO mogą znacząco zmniejszyć potrzebę wymiany stawów i poprawić jakość życia pacjentów. Dalszy rozwój tych innowacji może przyczynić się do stworzenia nowych metod leczenia, które będą mniej inwazyjne i bardziej efektywne, otwierając nowe perspektywy w terapii zmian zwyrodnieniowych stawów.
Artykuł na podstawie strony:
poleca:
