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
Едно възможно лечение на остеоартрит включва проектиране и доставка на протеин терапевтици, т.е протеини проектирани в лаборатория за терапевтична употреба. Протеин терапевтиците са имали голямо влияние върху много заболявания през последните десетилетия. Един такъв клас на протеини се нарича растежни фактори, които се секретират разтворимо протеини. Нашето тяло е способно да се самовъзстановява и този процес може да бъде подобрен чрез изкуствено прилагане на растежни фактори за подобряване на процесите, участващи в самовъзстановяването. Повечето от известните растежни фактори обаче се разграждат бързо и по този начин са необходими много високи дози за постигане на терапевтичен ефект. Проучванията показват неблагоприятни ефекти от високи дози като възпаление и неконтролирано образуване на тъкани. Прилагането на растежни фактори също е много ограничено, главно поради липса на ефективни системи за доставяне или носители на биоматериали. Факторите на растеж заедно с ефективните системи за доставяне на биоматериали са критични в регенеративната медицина, включваща възстановяване и регенерация на тъкани.
Ново лечение за остеоартрит на базата на наносиликати
Изследователи от Тексаския университет A&M, САЩ, имаха за цел да разработят ново лечение за регенерация на хрущяла чрез проектиране на двуизмерни (2D) минерални наночастици, които биха могли да се използват за доставяне на растежни фактори. Тези наночастици (или наносиликати) притежават две ключови характеристики – висока повърхностна площ и двоен заряд – които позволяват по-лесно прикрепване на растежни фактори. Наносиликатите показват по-висока ефикасност на свързване с растежни фактори, без да засягат протеини 3D конформация или нейната биологична функция. Те позволяват по-продължително доставяне (повече от 30 дни) на растежни фактори до човешки мезенхимни стволови клетки, които след това се използват за регенерация на хрущяла чрез индуциране на повишена диференциация на стволови клетки към хрущяла. Засилената диференциация потвърждава високата активност на освободените протеин и това също при 10-кратно по-ниска концентрация в сравнение с настоящите терапии, които използват много по-висока доза.
Това проучване, публикувано в ACS Приложни материали и интерфейси показва наноинженерна система – базирана на наноглина платформа, в която наносиликатите могат да се използват като средство за доставка, за да се даде възможност за продължителна доставка на протеин терапевтични средства за лечение на остеоартрит. Такава базирана на биоматериал система за доставяне може да осигури ефективно лечение на остеоартрит чрез намаляване на общите разходи и минимизиране на отрицателните странични ефекти. Тази нова платформа за доставка може да подобри настоящите стратегии за ортопедична регенерация и да окаже влияние върху регенеративната медицина.
***
{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. Устойчива и продължителна доставка на Протеин Терапевтика от двумерни наносиликати. Приложни материали и интерфейси на ACS. 11. https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733
