Изследователите са създали 2-измерни минерални наночастици, за да доставят лечение в тялото за регенерация на хрущяла
Остеоартритът е дегенеративно заболяване, което засяга 630 милиона души по света, което е почти 15 процента от цялото население на планета. При остеоартрит хрущялът в нашата кост започва да се разрушава и това може да увреди подлежащата кост, причинявайки болка и скованост, особено в ставите на коляното, тазобедрената става и палеца. Честотата на това състояние се увеличава с напредване на възрастта. Леченията за остеоартрит включват лекарства, физиотерапия, трудова терапия, насочени главно към облекчаване на симптомите на болка. За да се лекува напълно това състояние, увредените ставни тъкани трябва да бъдат възстановени. Този ремонт е сложен и предизвикателен, тъй като хрущялната тъкан в костта трудно се регенерира. Тъй като населението на света застарява, незабавно са необходими нови ефективни лечения за остеоартрит.
Фактори на растеж протеин
A possible treatment of osteoarthritis involves design and delivery of протеин therapeutics i.e. протеини engineered in laboratory for therapeutic use. Протеин therapeutics have had a major impact on many diseases in recent decades. One such class of протеини is called growth factors which are soluble secreted протеини. Our body is capable of self-healing and this process can be enhanced by artificial application of growth factors to improve processes involved in self-healing. However, most of the known growth factors break down rapidly and thus very high dosage is needed to achieve a therapeutic effect. Studies have shown adverse effects of high dosage like inflammation and uncontrolled tissue formation. The application of growth factors is also very limited mainly due to lack of efficient delivery systems or biomaterial carriers. Growth factors along with efficient biomaterial delivery systems are critical in regenerative medicine involving tissue repair and regeneration.
Ново лечение за остеоартрит на базата на наносиликати
Researchers at Texas A&M University, USA aimed to develop a novel treatment for cartilage regeneration by designing two-dimensional (2D) mineral nanoparticles which could be used to deliver growth factors. These nanoparticles (or nanosilicates) possess two key characteristics – high surface area and dual charge – which allow easier attachment of growth factors. Nanosilicates show higher binding efficacy to growth factors without affecting the протеини 3D conformation or its biological function. They allow longer sustained delivery (more than 30 days) of growth factors to human mesenchymal stem cells which are then used in regeneration of cartilage by inducing enhanced differentiation of stem cells towards cartilage. Enhanced differentiation confirms high activity of the released протеин and that also at 10-fold lower concentration compared to current therapies which use much higher dose.
Това проучване, публикувано в ACS Приложни материали и интерфейси shows a nanoengineered system – a nanoclay-based platform in which nanosilicates can be used as a delivery vehicle to enable sustained delivery of протеин therapeutics for treating osteoarthritis. Such a biomaterial-based delivery system could ensure efficient treatment of osteoarthritis by reducing overall costs and minimizing negative side effects. This novel platform of delivery can boost current orthopaedic regeneration strategies and make an impact on regenerative medicine.
***
{Можете да прочетете оригиналната изследователска статия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}
Източник (и)
Cross LM et al 2019. Sustained and Prolonged Delivery of Протеин Therapeutics from Two-Dimensional Nanosilicates. Приложни материали и интерфейси на ACS. 11. https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733
