planetc1

Terapie komórkowe mogą zahamować zmiany degeneracyjne oraz zapobiec bólowi i innym problemom związanym z chorobą zwyrodnieniową dysków oraz utratą materiału w przestrzeniach międzydyskowych – twierdzą naukowcy z Uniwersytetu Duke’a. Ponieważ dotychczas stosowane metody nie przynosiły chorym długotrwałej ulgi, naukowcy stworzyli innowacyjny biomateriał, dzięki któremu możliwe jest przedłużenie efektów działania podobnej terapii.

REKLAMA
Naukowcy udoskonalili terapię komórkową
Choroba zwyrodnieniowa dysku i utrata materiału w przestrzeniach międzydyskowych to problem, który wraz z wiekiem rozwija się u każdego człowieka, choć nie u wszystkich wiąże się z dolegliwościami bólowymi. Aby terapia komórkowa stosowana w tym schorzeniu była skuteczna, konieczne jest spełnienie kilku warunków – naukowcy muszą utrzymać komórki przy życiu, dokonać syntezy odpowiedniego materiału zastępczego i umieścić go we właściwym obszarze kręgosłupa pacjenta. Dzięki najnowszym biomateriałom opracowanym przez naukowców z Uniwersytetu Duke’a podobny cel staje się osiągalny.
W badaniu opublikowanym na łamach „Biomaterials” naukowcy opisują nowy biomateriał opracowany w celu skutecznego dostarczenia komórek naprawczych do jądra miażdżystego, czyli galaretowatej substancji, która występuje między dyskami kręgosłupa i odpowiedzialna jest za jego elastyczność. W ten sposób możliwe jest złagodzenie bólu pleców, charakterystycznego dla chorób zwyrodnieniowych kręgosłupa. Prof. inżynierii biomedycznej Lori Setton tłumaczy, że głównym celem naukowców było stworzenie materiału, który początkowo byłby płynny, a po wstrzyknięciu w przestrzeń międzydyskową uzyskiwałby konsystencję żelową. W ten sposób mógłby on utrzymać komórki w miejscu, gdzie są najbardziej potrzebne. Poza tym, materiał ten miał dostarczyć komórkom warunków do biosyntezy i wpływać na ich wytrzymałość.
Zwyrodnienie dysków jest problemem typowym dla starszych ludzi. Z czasem dyski, które amortyzują działający na kręgosłup nacisk, przestają działać z dawną sprawnością. Chociaż podobny problem może dotyczyć dowolnej części kręgosłupa, najczęściej występuje w okolicy szyi i dolnej części pleców, powodując dotkliwy ból. Chory często doświadcza także innych dolegliwości, takich jak przepuklina dyskowa, choroba zwyrodnieniowa stawów czy zwężenie (lub stenoza) kanału kręgowego.
Poprzednie badania laboratoryjne ukazały, że wszczepienie komórek jądra miażdżystego, czy nawet komórek macierzystych, może opóźnić degenerację dysku. Kilka ośrodków na terenie Stanów Zjednoczonych od jakiegoś czasu oferuje terapie komórkowe, jednak na dłuższą metę okazują się one nieskuteczne. Aubrey Francisco z Uniwersytetu Duke’a tłumaczy, że dotychczas niemożliwe było długotrwałe utrzymanie wstrzykniętych komórek w miejscu docelowym.
Nowy biomateriał w walce z bólem pleców
Tymczasem biomateriał stworzony przez naukowców z Duke’a pozwala zatrzymać komórki w pożądanym miejscu, a do tego posiada właściwości zbliżone do lamininy – białka występującego naturalnie w tkankach jądra miażdżystego, które nieobecne jest w dyskach zdegenerowanych. Polepsza ona wytrzymałość komórek i stymuluje produkcję macierzy pozakomórkowej, czyli struktury pomagającej zahamować zmiany zwyrodnieniowe. Umożliwia ona także komórkom wstrzykniętym wraz z biomateriałem ulokowanie się w odpowiednim obszarze.
Stworzona przez naukowców mieszkanka żelowa pozwala na ponowne wprowadzenie jądra miażdżystego do krążka międzykręgowego. W jej skład wchodzi chemicznie przetworzone białko lamininy-111, a także dwa hydrożele glikolu polietylenowego, które posiadają zdolność łączenia się ze zmodyfikowaną lamininą. Oddzielnie substancje te posiadają formę płynną, jednak żel sprawia, że komórki podczas zastrzyku tworzą spójną całość.
Naukowcy postanowili oznaczyć komórki jądra miażdżystego i kontrolować ich położenie. Następnie wstrzyknęli żel w obszar krążka miedzykręgowego szczura. Roztwór zaczął tężeć po 5 minutach, a po 20 minutach uzyskał ostateczną postać. Obserwując oznaczone komórki, naukowcy stwierdzili, że po ponad 14 dniach od zabiegu w miejscu docelowym znajdowało się znacznie więcej komórek dostarczonych wraz z biomateriałem niż z płynną zawiesiną. Francisco tłumaczy, że w przypadku używanych dotychczas metod, 100% wstrzykiwanych komórek jądra miażdżystego wyciekało z okolic krążków międzykręgowych w ciągu 3-4 dni od wykonania iniekcji.
Wyniki badania mogą mieć pozytywny wpływ na przyszłość terapii komórkowych – twierdzi prof. Setton. Zanim jednak podobna metoda będzie powszechnie dostępna, konieczna jest optymalizacja sprzętu, który wprowadzi komórki do układu człowieka. Jak tłumaczą autorzy badania, zadaniem komórek będzie wytwarzanie macierzy wspierającej regenerację tkanek i hamującej degenerację. Prof. Setton podkreśla, że należy przeprowadzić kilka dodatkowych badań, jednak trop, którym idą, jest co najmniej obiecujący.