8 серпня, 2024
Новий біоматеріал успішно відновлює пошкоджену хрящову тканину в суглобах
Учені Північно-Західного університету (штат Іллінойс, США) розробили новий біоактивний матеріал, який ефективно регенерував хрящ у колінних суглобах великих тварин. Усього за шість місяців після застосування матеріалу дослідники спостерігали ознаки покращеного відновлення, а саме ріст нового хряща, що містить природні біополімери (колаген II типу та протеоглікани), які забезпечують механічну стійкість суглобів. Автори зазначають, що свого часу новий матеріал потенційно можна буде використовувати для запобігання повній заміні колінного суглоба, лікування дегенеративних захворювань, таких як остеоартрит, і відновлення після травм.
Гібридний біоматеріал складається із двох компонентів: біоактивного пептиду, який зв’язується із трансформуючим фактором росту бета-1 (TGFβ-1) – обов’язковим білком для росту та підтримки хряща, та модифікованою гіалуроновою кислотою, природним полісахаридом, що присутній у хрящі та синовіальній рідині. Команда вчених об’єднала біоактивний пептид і хімічно модифіковані частинки кислоти, щоби стимулювати самоорганізацію нанорозмірних волокон у пучки, які імітують природну архітектуру хряща.
Щоб оцінити ефективність матеріалу у сприянні росту хряща, дослідники випробували його на вівцях із дефектами хряща в колінному суглобі, кістковому з’єднанні задніх кінцівок. Так само, як і в людей, овечий хрящ неймовірно важко відновлюється. Коліна тварин і коліна людини також мають схожість у силі, розмірі та механічних навантаженнях. «Дослідження на моделі вівці краще прогнозує, як лікування працюватиме на людях, – зазначають автори. – У менших тварин регенерація хряща відбувається набагато легше».
Під час експериментів вводили густий пастоподібний матеріал у суглоб, де матеріал перетворювався на гумову матрицю. Нова тканина не лише заповнювала дефект, а й була високої якості та була схожою на природну. Учені вважають, що в майбутньому новий матеріал можна буде застосовувати до суглобів під час операцій або артроскопії. Дослідники вже планують експерименти на реальних пацієнтах для перевірки ефективності свого винаходу.
Джерело: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2405454121