رشد مجدد غضروف زانو با یک ماده جدید_صبح سریع

دانشمندان دانشگاه نورث وسترن یک ماده زیستی فعال ابتکاری تشکیل کرده‌اند که قادر به بازسازی غضروف با کیفیت بالا در مفاصل زانو است و این در مدلی از حیوانات بزرگ اثبات شده است.

این تیم طی آخرین تحقیقات خود، این ماده را روی غضروف زانوی صدمه دیده حیوانات اعمال کرد. قابل دقت است که در یک دوره شش ماهه، آنها پیشرفت‌های قابل توجهی در بازسازی غضروف‌های زانو مشاهده کردند.

این شامل تشکیل غضروف تازه غنی از بیوپلیمرهای طبیعی همانند «کلاژن ۲» و «پروتئوگلیکان‌ها» می بود که برای تشکیل استحکام مکانیکی بدون درد در مفاصل زیاد مهم می باشند.

ساموئل استوپ سرپرست این پژوهش از دانشگاه نورث وسترن می‌گوید: درمان تازه ما می‌تواند علتترمیم بافتی شود که به طور طبیعی بازسازی نمی‌شود. ما فکر می‌کنیم درمان ما می‌تواند به از بین بردن یک نیاز بالینی جدی و برآورده نشده پشتیبانی کند.

رشد مجدد غضروف‌ها

این ماده اگرچه ظاهر یک ماده لاستیکی را دارد، اما در واقع یک شبکه پیچیده از اجزای مولکولی است که با هم محیط طبیعی غضروف را در بدن همانند‌سازی می‌کنند.

استوپ می‌گوید: غضروف یک جزء حیاتی در مفاصل ماست. هنگامی که غضروف در طول زمان صدمه می‌بیند یا از بین می‌رود، می‌تواند تأثیر بسیاری بر سلامت و تحرک کلی افراد داشته باشد. مشکل این است که در انسان بالغ، غضروف توانایی ذاتی برای بهبودی ندارد.

این تحقیق بر پایه کار قبلی آزمایشگاه استوپ بنا شده است که شامل منفعت گیری از «مولکول‌های رقصنده» برای تحریک سلول‌های غضروف انسان به منظور افزایش تشکیل پروتئین‌های ماتریس بافتی می‌شود.

در روبه رو، مطالعه حاضر بر روی یک ماده زیستی ترکیبی تمرکز دارد که در آزمایشگاه استوپ گسترش یافته است. این زیست‌ماده تازه از دو عنصر کلیدی راه اندازی شده است؛ یک پپتید فعال زیستی که به فاکتور رشد تبدیل کننده بتا-۱(TGFb-۱)، پروتئینی حیاتی برای رشد و نگه داری غضروف و هیالورونیک اسید اصلاح شده، یک پلی ساکارید طبیعی که هم در غضروف و هم در مایع روان کننده مفاصل یافت می‌شود، متصل می‌شود.

ترکیب پپتیدها و اسید هیالورونیک

تیم استوپ یک پپتید فعال زیستی را با ذرات هیالورونیک اسید اصلاح شده شیمیایی ترکیب کرد تا بسته‌های الیافی در مقیاس نانو تشکیل کند که ساختار غضروف را پیروی می‌کند. این داربست برای جذب سلول‌های بدن برای بازسازی بافت طراحی شده است.

سیگنال‌های زیست‌فعال این ماده، سلول‌ها را تشویق می‌کند تا غضروف را با پر کردن داربست ترمیم کنند.

استوپ می‌گوید: تعداد بسیاری از مردم با اسید هیالورونیک آشنا می باشند، چون یک عنصر محبوب در محصولات مراقبت از پوست است. این چنین به طور طبیعی در تعداد بسیاری از بافت‌های بدن انسان از جمله مفاصل و مغز یافت می‌شود. ما آن را به این علت انتخاب کردیم که همانند به پلیمرهای طبیعی حاضر در غضروف است.

محققان برای آزمایش اثربخشی این ماده، آن را روی نقص‌های غضروفی در مفاصل صدمه دیده گوسفندان که از نظر ساختار و بار مکانیکی همانند به زانوهای انسان است، منفعت گیری کردند. این آزمایش در آزمایشگاه مارک مارکل در دانشکده دامپزشکی دانشگاه ویسکانسین-مدیسون انجام شد.

با تزریق این مواد ضخیم و خمیرمانند به مفصل گوسفندان، این ماده یک ماتریس لاستیکی را راه اندازی داد که علترشد غضروف تازه و با کیفیت بالا با تخریب تدریجی داربست شد. این چنین رشد تازه به طور مداوم کیفیت بهتری را نسبت به ناظر نشان داد.

خداحافظی با معاوضه کامل مفصل زانو

استوپ فکر می‌کند که این ماده تازه در جراحی‌های مفصل باز یا آرتروسکوپی در آینده مورد منفعت گیری قرار گیرد. اکنون، روش استاندارد جراحی، «ریزشکستگی» است که شامل تشکیل شکستگی‌های کوچک در استخوان برای تحریک رشد غضروف تازه است.

محققان بر این باورند که این ماده تازه با گسترش زیاد تر به طور بالقوه می‌تواند از نیاز به معاوضه کامل زانو جلوگیری کند، بیماری‌های تخریبی همانند استئوآرتریت را درمان کند و صدمه‌های مرتبط با ورزش همانند پارگی رباط ACL را ترمیم کند.

استوپ می‌گوید: مساله مهم رویکرد ریزشکستگی این است که زیاد تر تبدیل راه اندازی فیبرو غضروف یا همان غضروف‌های حاضر در گوش‌های ما می‌شود و این در حالی است که ما به غضروف‌های هیالین محتاجیم که برای داشتن مفاصل کاربردی به آن نیاز داریم.

او گفت: با بازسازی غضروف هیالین، رویکرد ما باید در برابر سایش و پارگی مقاوم‌تر باشد، مشکل تحرک ضعیف و درد مفاصل را برای طویل‌زمان رفع کند و این چنین از نیاز به بازسازی مفصل با قطعات بزرگ سخت‌افزاری اجتناب کند.

این مطالعه در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences انتشار شده است.