Βιολογικό Επίθεμα Αναγέννησης Οστών
Το "κιτ αναγέννησης οστών" βασίζεται σε μια πλατφόρμα κολλαγόνου σπαρμένη με σωματίδια που περιέχουν τα γονίδια που απαιτούνται για την παραγωγή των οστών. Σε πειράματα που πραγματοποιήθηκαν, το βιολογικό επίθεμα που κωδικοποιεί τα γονίδια επέτρεψε επιτυχώς την αναγέννηση του οστού σε τέτοιο βαθμό
Η καινοτομία της μελέτης συνίσταται στο ότι οι ερευνητές μετέφεραν απευθείας τις εντολές οστεογένεσης σε υπάρχοντα οστικά κύτταρα in vivo (χρησιμοποιώντας ένα τεμάχιο DNA το οποίο κωδικοποιεί τον αυξητικό παράγοντα PGDF-B που προέρχεται από αιμοπετάλια), γεγονός που οδήγησε τα κύτταρα αυτά να παράγουν τις πρωτεΐνες που προκαλούν μεγαλύτερη οστεογένεση. Οι προηγούμενες προσπάθειες εστιάζονταν σε επαναλαμβανόμενες εξωγενείς εφαρμογές οι οποίες ήταν δύσκολο να αναπαραχθούν δίνοντας σταθερά αποτελέσματα ενώ ήταν πολύ περισσότερο εντατικές και δαπανηρές.
"Μεταφέραμε το DNA στα κύτταρα, έτσι ώστε να μπορούν να παράγουν την πρωτεΐνη και με αυτό τον τρόπο παράγεται η πρωτεΐνη που ενισχύει την οστική αναγέννηση", εξηγεί ο Aliasger Salem, καθηγητής στο Κολλέγιο της Φαρμακευτικής και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Biomaterials. "Αν μεταφέρει κανείς μόνο την πρωτεΐνη, θα πρέπει να το κάνει με συνεχείς ενέσεις για να διατηρήσει τη δόση σταθερή. Με τη μέθοδό μας, μπορεί να πετύχει τοπική, παρατεταμένη έκφραση κατά τη διάρκεια μιας παρατεταμένης χρονικής περιόδου, χωρίς να χρειάζεται να χορηγήσει συνεχόμενες δόσεις της πρωτεΐνης."
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το επίθεμα έχει πολλές πιθανές χρήσεις στον τομέα της οδοντιατρικής. Για παράδειγμα, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αναδόμηση του οστού στην περιοχή των ούλων το οποίο χρησιμεύει ως θεμέλιο για οδοντικά εμφυτεύματα. Η προοπτική αυτή θα ήταν μία "εμπειρία ζωής» για τους ασθενείς που χρειάζονται μοσχεύματα και δεν έχουν αρκετό οστό στη γύρω περιοχή, τονίζει ο Satheesh Elangovan, επίκουρος καθηγητής στο Κολλέγιο Οδοντιατρικής του Πανεπιστημίου της Αϊόβα και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης. Το επίθεμα αυτό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την επισκευή ανωμαλιών εκ γενετής σε περιπτώσεις που υπάρχει έλλειψη οστού στην περιοχή του προσώπου ή του κεφαλιού.
"Μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα καλούπι στο πραγματικό σχήμα και μέγεθος της περιοχής που παρουσιάζει ελάττωμα και να έχουμε πλήρη αναγέννηση οστού ώστε να ταιριάζει ακριβώς με το σχήμα της δομής που θα έπρεπε να ήταν εκεί", ισχυρίζεται ο Elangovan.
Η ομάδα ξεκίνησε με ένα καλούπι κολλαγόνου. Στη συνέχεια, οι ερευνητές πρόσθεσαν στο βιολογικό επίθεμα συνθετικά πλασμίδια, καθένα από τα οποία έφερε τις γενετικές πληροφορίες που προκαλούν οστεογένεση. Έπειτα, τοποθέτησαν το καλούπι σε μία περιοχή 5x2mm η οποία έλειπε από το κρανίο πειραματόζωων. Τέσσερις εβδομάδες μετά, η ερευνητική ομάδα συνέκρινε την αποτελεσματικότητα του βιο-επιθέματος με την αποτελεσματικότητα της τοποθέτησης ενός καλουπιού χωρίς πλασμίδια ή με τη μη τοποθέτηση καλουπιού. Το καλούπι που περιείχε πλασμίδια αύξησε κατά 44 φορές περισσότερο την παραγωγή οστού και μαλακού ιστού στην πληγείσα περιοχή από το καλούπι χωρίς πλασμίδια και 14 φορές περισσότερο από τη μη παρέμβαση στην πληγείσα περιοχή. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι οι σαρώσεις που πραγματοποιήθηκαν έδειξαν ότι τα καλούπια που περιείχαν πλασμίδια παρήγαγαν τόσο οστό ώστε να επουλωθεί σχεδόν η πληγείσα περιοχή.
Το πλασμίδιο λειτουργεί όταν εισέρχεται σε ήδη υπάρχοντα στο σώμα οστικά κύτταρα και κυρίως σε αυτά που βρίσκονται γύρω ακριβώς από την πληγείσα περιοχή και πάνω από το καλούπι. Η ομάδα χρησιμοποίησε ένα πολυμερές ώστε να συρρικνώσει το μέγεθος του σωματιδίου (όπως π.χ. δημιουργούμε ένα αρχείο zip) και για να προσδώσει στο πλασμίδιο το θετικό ηλεκτρικό φορτίο το οποίο θα διευκόλυνε τα τοπικά οστικά κύτταρα να το απορροφήσουν. "Ο μηχανισμός μεταφοράς είναι το καλούπι που περιέχει πλασμίδια", τονίζει ο Salem. "Όταν τα κύτταρα μετακινούνται στο καλούπι, ενώνονται με το πλασμίδιο λαμβάνοντας τις εντολές για να αρχίσουν την παραγωγή PDGF-B, ο οποίος βελτιώνει την οστική αναγέννηση."
Οι ερευνητές επισημαίνουν επίσης ότι το σύστημα μεταφοράς τους είναι non-viral. Αυτό σημαίνει ότι το πλασμίδιο είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσει μία ανεπιθύμητη ανοσολογική απόκριση και είναι ευκολότερο να παραχθεί μαζικά, γεγονός που μειώνει το κόστος.
"Το πιο συναρπαστικό κομμάτι για μένα είναι ότι είμαστε σε θέση να αναπτύξουμε ένα αποτελεσματικό, nonviral γονίδιο-μεταφορέα του συστήματος για τη θεραπεία της οστικής απώλειας», λέει ο Sheetal D' Mello, ένας μεταπτυχιακός φοιτητής φαρμακευτικής και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης. Το επόμενο βήμα στο οποίο ελπίζουν οι Elangovan και Salem είναι η δημιουργία μίας βιο-πλατφόρμας που προωθεί την ανάπτυξη νέων αιμοφόρων αγγείων τα οποία είναι απαραίτητα για την εκτεταμένη και συνεχή ανάπτυξη των οστών.
Πηγή
Satheesh Elangovan, Sheetal R. D'Mello, Liu Hong, Ryan D. Ross, Chantal Allamargot, Deborah V. Dawson, Clark M. Stanford, Georgia K. Johnson, D. Rick Sumner, Aliasger K. Salem. The enhancement of bone regeneration by gene activated matrix encoding for platelet derived growth factor. Biomaterials, 2014; 35 (2): 737 DOI:10.1016/j.biomaterials.2013.10.021
Γράφει ο:
Ε. Γεωργιάδης
Μοριακός Βιολόγος
iatros4u
- Δημοφιλέστερες Ειδήσεις Κατηγορίας Blogs
- Ένα ανέλπιστο δώρο για τις ελληνικές τράπεζες
- Ιδιωτικες εταιρειες σεκιουριτι θα φυλανε τα κεντρα μεταναστων σε δραμα, κορινθο και ορεστιαδα
- A. Σρόιτερ: Ποιους... "καρφώνει" για τη σύλληψη του Πέτρου Κωστόπουλου;
- Κυκλοι μαξιμου : o αλαφουζος πισω απο το αβασιμο δημοσιευμα της καθημερινης...
- Τρεις γυναίκες, τρεις μητέρες, τρεις βασίλισσες
- H ΕΡΤ είναι ΠΑΝΤΟΥ...
- BINTEO-Κωστόπουλος: Τα ζευγάρια δεν πρέπει να ...
- Στον ατυχο εκπαιδευτικο ανηκει το πτωμα που βρεθηκε στην τουρκια!
- ΦΩΤΟ-Το μπλε ακουστικό του Άδωνι που "έκλεψε" ...
- Επιστροφή Δημήτρη Σταμάτη στη Νέα Δημοκρατία
- Δημοφιλέστερες Ειδήσεις TNSite
- Μάθημα καφεγνωσίας στην Κηφισιά
- Σουλεϊμάν ο Μεγαλοπρεπής: Τι θα δούμε σήμερα 27 Νοεμβρίου
- Κατάστημα παιδικών ρούχων άνοιξε η SARKK στο Βουκουρέστι
- Ο Κωστόπουλος στο Πρωινό μετά τη σύλληψη. Τι δήλωσε
- Πολλά τα ανοιχτά μέτωπα στο Europa League
- Συνελήφθη για άλλη μια φορά &omic
- Υπερψηφίστηκε η τροπολογία για τα φάρμακα - Κόντρες και ένταση στη Βουλή
- Ενοχή του Κώστα Βαξεβάνη πρότεινε ο εισαγγελέας
- Βίντεο: Το κουνάνε στις ράγες του Μετρό
- Τελευταία Νέα TNSite
- Βιολογικό Επίθεμα Αναγέννησης Οστών
- Προς άρση του αδιεξόδου στο Πανεπιστήμιο Αθηνών
- Πολλά τα ανοιχτά μέτωπα στο Europa League
- Κατάστημα παιδικών ρούχων άνοιξε η SARKK στο Βουκουρέστι
- Ο Κωστόπουλος στο Πρωινό μετά τη σύλληψη. Τι δήλωσε
- Σωτηρία για χαμηλόμισθη συνταξιούχο στην Καβάλα
- Αλαφούζος: Ετοιμάστε όλα τα στοιχεία
- Στην Ελλάδα οι τράπεζες είναι ισχυρότερες απ΄ ό,τι στη Φινλανδία
- Μάθημα καφεγνωσίας στην Κηφισιά
- «Θα συνεχιστεί ο εμπλουτισμός ουρανίου με διαφάνεια»
- Τελευταία Νέα Κατηγορίας Blogs
- «Θα φύγω από τον ΣΥΡΙΖΑ..όταν κρίνω εγώ»
- H Καίτη Γαρμπή σχολιάζει τις δηλώσεις του Σφακιανάκη!(VIDEO)
- Ταυτοποιήθηκε η σορός του αγνοούμενου από τη Ρόδο
- Στις 10 δεκεμβριου θα δικαστει ο π. κωστοπουλος
- Ιδιωτικες εταιρειες σεκιουριτι θα φυλανε τα κεντρα μεταναστων σε δραμα, κορινθο και ορεστιαδα
- Ημέρα των… γκολ, μπορεί την έκπληξη ο Ολυμπιακός
- Arxeiothetisi.blogspot.gr - Το blog των... οργανωμένων!
- Ο Καραμανλής, τα λάθη και οι λαικιστές δημοσιογράφοι
- Αθώος ο Βαξεβάνης για τη λίστα Λαγκάρντ