Изследователите са създали 2-измерни минерални наночастици, за да доставят лечение в тялото за регенерация на хрущяла
Остеоартритът is a degenerative disease which affects 630 million people worldwide which is almost 15 percent of the entire population on the планета. In osteoarthritis, cartilage in our bone starts breaking down and this can damage the underlying bone causing pain and stiffness, especially in knee, hip and thumb joints. The incidence of this condition increases as we age. Treatments for osteoarthritis include medications, physiotherapy, occupational therapy targeted mainly to relieve pain symptoms. To treat this condition entirely, damaged joint tissues need to be repaired. This repair is complicated and challenging as cartilage tissue in the bone is difficult to regenerate. As the world’s population is ageing, new effective treatments for osteoarthritis are immediately needed.
Протеин на растежните фактори
Възможно лечение на остеоартрит включва проектиране и доставка на протеинови терапевтици, т.е. протеини, конструирани в лаборатория за терапевтична употреба. Протеиновите терапии оказват голямо влияние върху много заболявания през последните десетилетия. Един такъв клас протеини се наричат растежни фактори, които са разтворими секретирани протеини. Нашето тяло е способно да се самолекува и този процес може да бъде засилен чрез изкуствено прилагане на растежни фактори за подобряване на процесите, участващи в самолечение. Въпреки това, повечето от известните растежни фактори се разграждат бързо и поради това е необходима много висока доза за постигане на терапевтичен ефект. Проучванията показват неблагоприятни ефекти от високи дози като възпаление и неконтролирано образуване на тъкан. Прилагането на растежни фактори също е много ограничено главно поради липса на ефективни системи за доставяне или носители на биоматериали. Растежните фактори заедно с ефективните системи за доставка на биоматериали са от решаващо значение в регенеративната медицина, включваща възстановяване и регенерация на тъканите.
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 protein’s 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 protein 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 показва наноинженерна система – платформа, базирана на наноглина, в която наносиликатите могат да се използват като средство за доставка, за да се даде възможност за продължително доставяне на протеинови терапевтици за лечение на остеоартрит. Такава система за доставка, базирана на биоматериали, 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 засили настоящите стратегии за ортопедична регенерация и да окаже въздействие 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. Продължително и продължително доставяне на протеинови терапевтични средства от двуизмерни наносиликати. Приложни материали и интерфейси на ACS. 11. https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733
