دانشمندان دانشگاه نورثوسترن موفق به توسعه بیوماده نوآورانه و فعالی شدهاند که میتواند غضروف مفصل زانو را بازسازی کند و شاید در آینده جایگزین جراحی تعویض مفصل شود.
در این تحقیق، پژوهشگران دانشگاه نورثوسترن موفق به تولید یک ماده زیستی فعال شدهاند که توانایی بازسازی غضروف آسیبدیده زانو را دارد. این دستاورد در مدل حیوانی آزمایش شده و نتایج شگفتانگیزی به همراه داشته است. دانشمندان این ماده را در ناحیه آسیبدیده زانو تزریق کردند و طی 6 ماه شاهد رشد غضروف جدید با کیفیت بالا بودهاند.
این غضروف تازه سرشار از بیوپلیمرهای طبیعی از جمله «کلاژن نوع دوم» و «پروتئوگلیکان» است که نقش مهمی در استحکام مفاصل دارند. «ساموئل استاپ»، نویسنده اصلی تحقیق، میگوید:
«درمان ما میتواند بافتی را بازسازی کند که ذاتاً توانایی ترمیم ندارد. این اتفاق میتواند پاسخ به یک نیاز درمانی جدی و برطرفنشده باشد.»
نحوه بازسازی غضروف توسط ماده زیستی نوآورانه دانشمندان
بیوماده جدید ظاهری شبیه به یک ماده لاستیکی دارد، اما در واقع از شبکهای پیچیده از مولکولها تشکیل شده که محیط طبیعی غضروف در بدن را شبیهسازی میکند.
این ماده از دو بخش کلیدی تشکیل میشود: پپتیدی زیستفعال که به پروتئین TGFb-1 متصل میشود، و اسید هیالورونیک اصلاحشده که یک پلیساکارید طبیعی است که در غضروف و مایع مفصلی وجود دارد.
ترکیب این دو، الیافی را به وجود میآورد که ساختار غضروف را تقلید میکند و مانند یک داربست، سلولها را به سمت ترمیم بافت جذب میکند. استاپ درباره انتخاب این ماده میگوید:
«افراد زیادی اسید هیالورونیک را از محصولات مراقبت پوستی میشناسند، اما این ماده به طور طبیعی در مفاصل و حتی مغز نیز یافت میشود و شباهت زیادی به پلیمرهای طبیعی غضروف دارد.»
جایگزینی برای جراحی مفصل زانو؟
برای آزمایش، این ماده خمیریشکل در مفصل پای گوسفندها تزریق شد. مفاصل گوسفند از نظر ساختار و فشار مکانیکی شباهت زیادی به زانوی انسان دارند. این ماده پس از تزریق، یک ماتریس لاستیکی ایجاد کرد که بهتدریج تجزیه و باعث رشد غضروف جدید شد. نمونههای درمانشده کیفیت بسیار بالاتری نسبت به گروه کنترل نشان دادند.
به گفته استاپ، این روش میتواند در آینده در جراحیهای باز بهکار گرفته شود و جایگزینی برای جراحیهای رایج باشد که اغلب به تولید غضروف فیبری (مشابه غضروف گوش) منجر میشود.
نتایج این پژوهش در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.