Daniel Paquet

Badacze ze Szwajcarii stworzyli unikalną substancję, która sprawia, że rany i złamane kości regenerują się znacznie szybciej. Innowacyjny środek, a dokładniej zmodyfikowany czynnik wzrostu, pozostaje w pobliżu uszkodzonej tkanki dłużej, niż byłoby to możliwe w normalnych warunkach.

REKLAMA
Czym są czynniki wzrostu?
Udoskonalony czynnik wzrostu może pomóc osobom z ranami przewlekłymi, w tym chorym z cukrzycą lub osłabionym układem immunologicznym – podają badacze w magazynie „Science”. Czynniki wzrostu to naturalnie produkowane przez organizm zwierzęcy białka odpowiedzialne za szereg procesów – od rozwoju płodu po gojenie się ran i złamanych kości. Gdy dochodzi do uszkodzenia, sygnalizują one określonym typom komórek, aby przedostały się do poszkodowanych tkanek i pomogły im w regeneracji. Komórki skóry, na przykład, uwalniają czynniki wzrostu w następstwie ran celem stymulacji wzrostu komórkowego i odbudowania naczyń krwionośnych.
Czynniki wzrostu wykorzystywane są już w medycynie – w szczególności w leczeniu ran, poszczególnych rodzajów urazów kości, a także w stomatologii. Obecnie terapia taka napotyka bardzo dużą barierę – trudno jest bowiem utrzymać czynniki wzrostu w tym miejscu, w którym są potrzebne.
Udoskonalony czynnik wzrostu kluczem do szybszego gojenia ran
Tymczasem Mikaël Martino ze szwajcarskiej Politechniki Federalnej w Lozannie (École polytechnique fédérale de Lausanne) postanowił zaobserwować, w jaki sposób czynniki wzrostu wiążą się z otaczającą komórki ludzkie macierzą. Naukowcy przeanalizowali 25 czynników w połączeniu z 6 głównymi białkami macierzy zewnątrzkomórkowej. Współdziałają one ze sobą i poprzez aktywację receptorów stymulują wzrost komórkowy w uszkodzonych tkankach. W eksperymencie tym badaczom udało się wyodrębnić konkretny czynnik wzrostu, który związał się najsilniej ze wszystkimi 6 białkami, a mianowicie czynnik wzrostu łożyska.
W dalszych testach badacze zaopatrzyli czynniki wzrostu łożyska w zestaw haków chemicznych, pozwalających na skuteczniejsze ich przyłączenie do macierzy zewnątrzkomórkowej. Gdy już udało się unieruchomić czynniki wzrostu, inne komórki dostały wiadomość o konieczności naprawienia rany, która w konsekwencji goiła się szybciej – podają badacze.
Dawka, choć mniejsza, bardziej skuteczna
Możliwość zatrzymania czynników wzrostu w ustalonym miejscu oznacza, że można zastosować je w znacznie mniejszych dawkach – badacze w eksperymentach korzystali z ilości nawet 250-krotnie mniejszych niż kiedykolwiek wcześniej. Jest to bardzo ważne odkrycie – mówi współautor badania i profesor bioinżynierii, Jeffrey Hubbell. Pozwala bowiem wyeliminować wiele spotykanych dotychczas problemów.
Obecnie jedną z największych przeszkód związanych z użyciem czynników wzrostu w leczeniu pacjentów jest fakt, że czasem występują one w nadmiarze. Sytuacja ta prowadzić może na przykład do tworzenia kości w niepotrzebnym miejscu – mówi specjalista. Czynniki wzrostu wykorzystywane w celu przyspieszenia gojenia się ran mogą stymulować rozwój naczyń krwionośnych, jednak gdy dawka jest zbyt duża, powodują zwiększoną przepuszczalność naczyń krwionośnych skutkującą sińcami. Jak podaje Hubbell, prace wciąż są we wczesnym stadium. Kolejnym krokiem będą testy na dużych zwierzętach, skupiające się na terapii kości.
Czynniki wzrostu w medycynie
Piyush Koria, profesor chemii i inżynierii biomedycznej na Uniwersytecie Południowej Florydy, stwierdził, że badania tego typu mogą zwiększyć zastosowanie czynników wzrostu w praktyce klinicznej. Wszyscy specjaliści zgodnie twierdzą, że obecnie największym problemem jest dostarczanie i utrzymanie białka w określonym miejscu. Tymczasem terapia czynnikami wzrostu mogłaby pomóc wielu ofiarom poparzeń – podkreśla prof. Koria. Jednym z powodów, dla których nawet małe oparzenia trzeciego stopnia są tak trudne do wyleczenia jest fakt, że w miejscu, gdzie są one najbardziej potrzebne, nie ma już komórek mogących uwolnić czynnik wzrostu.
Chociaż ostatnie badanie jest bardzo obiecujące, prof. Koria zachowuje ostrożność. Pomimo wieloletnich badań, jak dotąd w medycynie wykorzystanie znalazły jedynie dwa czynniki wzrostu. Jak dodaje, tworzenie zabiegów z użyciem tych białek jest niezwykle trudne. Jednak, jeżeli dalsze testy się powiodą, lekarze będą mieli do dyspozycji kolejne narzędzie ułatwiające przeprowadzanie niektórych rodzajów rekonstrukcji, takich jak przeszczepy skóry.