Revolučná terapia zregeneruje poškodenú chrupavku v priebehu pár hodín

Nová terapia, ktorá sa prvýkrát dostala na titulky v roku 2021, teraz ukazuje potenciál liečiť ľudskú chrupavku. Vyvinuli ju vedci z Northwestern University a pôvodne bola vytvorená na opravu poranení miechy. Funguje tak, že uvoľňuje rýchlo sa pohybujúce „tancujúce molekuly“, ktoré pomáhajú naštartovať prirodzené opravné systémy tela. Nová štúdia odhaľuje, že terapia môže spustiť kľúčovú génovú expresiu na rast chrupavky už za štyri hodiny.

Na tretí deň liečby začali bunky vytvárať dôležité proteíny nevyhnutné na obnovu chrupavky. Rýchlosť a efektivita reakcie prekvapila aj samotný výskumný tím. Vedci zistili, že tajomstvo spočíva v pohybe molekúl. Čím viac sa pohybovali, tým lepšie im tento zvýšený pohyb pomohol interagovať s okolitými bunkami a urýchliť opravu tkaniva. Štúdia publikovaná v časopise Journal of the American Chemical Society zdôrazňuje, že pohyb na molekulárnej úrovni môže byť kľúčom k hojeniu poškodených tkanív.

Účinky tancujúcich molekúl boli pozorované na dvoch typoch buniek, ktoré sú od seba úplne oddelené – na bunkách chrupavky v kĺboch ​​a neurónoch v mozgu a mieche. Výskumníci si myslia, že mohli objaviť univerzálny fenomén, ktorý by sa dal aplikovať na mnohé iné tkanivá. Strata chrupavky je kľúčovým faktorom osteoartritídy. Táto choroba spôsobuje, že kĺby sa časom zhoršujú, takže každodenný pohyb je bolestivý a ťažký. V najpokročilejších prípadoch sa chrupavka úplne opotrebuje.

^{Zdroj Foto: Journal of the American Chemical Society}

Keď sa kosti trú priamo o seba, dokonca aj jednoduché úkony sa stanú mučivými. Pre mnohých je jediným riešením náhrada kĺbu, čo je však nákladný a invazívny zákrok s dlhým obdobím rekonvalescencie. Neexistujú žiadne regeneračné možnosti, pretože ľudia nemajú prirodzenú schopnosť regenerovať chrupavku v dospelosti. Výskumný tím pod vedením Samuela I. Stuppa predpokladal, že „tancujúce molekuly“ by mohli podporiť regeneráciu tkaniva. Tieto molekuly, vyvinuté v Stuppovom laboratóriu, tvoria syntetické nanovlákna obsahujúce desiatky až stovky tisíc molekúl.

Tím zistil, že po úprave ich chemickej štruktúry pohyb umožnil molekulám efektívne sa zapojiť do bunkových receptorov, ktoré sú takisto v neustálom pohybe na bunkových membránach. Keď sa tieto nanovlákna dostanú do tela, napodobňujú vnútrobunkovú matricu okolitého tkaniva, pričom zodpovedajú jeho štruktúre, pohybu a bioaktívnym signálom. To umožňuje syntetickým materiálom efektívne komunikovať s bunkami.

V štúdii sa výskumníci zamerali na receptory pre proteín dôležitý pre tvorbu a udržiavanie chrupavky. Vytvorili kruhový peptid napodobňujúci signál transformujúceho rastového faktora beta-1 (TGFb-1). Použili tento peptid v dvoch rôznych molekulách, ktoré tvoria supramolekulárne polyméry vo vode, pričom každá napodobňuje TGFb-1. Jeden polymér umožňoval väčší pohyb, zatiaľ čo druhý ho obmedzoval.

Mobilnejší polymér bol oveľa účinnejší pri aktivácii receptora TGFb-1. Po troch dňoch ľudské bunky vystavené týmto polymérom produkovali viac proteínu potrebného na regeneráciu chrupavky, čím prekonali prirodzený proteín. Tím teraz testuje tento postup na zvieratách, dúfajúc, že ​​výrazne zvýši regeneráciu chrupavky. Skúmajú aj potenciál týchto molekúl na regeneráciu kostí a plánujú vykonať klinické skúšky na opravu miechy.

Zdroj: thebrighterside.news.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}