A tudósok „intelligens” sebgyógyítási technikát terveznek
Új kutatás, megjelent a folyóiratban Haladó anyagok, egyengeti az utat „olyan új generációs anyagok számára, amelyek a szövetekkel aktívan működnek a [seb] gyógyulásának elősegítése érdekében”.
Mivel az Egyesült Államokban egyre több sebészeti beavatkozást végeznek, a műtéti hely fertőzéseinek száma is növekszik.
A nem gyógyuló krónikus sebek - például a cukorbetegségnél előforduló - sebek sokféle baktériumot tárolnak biofilm formájában.
Az ilyen biofilm baktériumok gyakran nagyon ellenállóak a kezeléssel, és az antimikrobiális rezisztencia csak növeli annak lehetőségét, hogy ezek a sebek megfertőződjenek.
A legfrissebb becslések szerint a krónikus sebek körülbelül 5,7 millió embert érintenek az Egyesült Államokban. Egyes krónikus sebek amputációkat eredményezhetnek, mint például a cukorbetegség fekélyei.
Globális szinten a kutatók hozzávetőlegesen azt mondják, hogy 30 másodpercenként egy krónikus, nem gyógyító diabéteszes fekély amputációt okoz.
Ebben az összefüggésben óriási szükség van innovatív, hatékony sebgyógyító módszerekre. Új kutatások ígéreteket mutatnak e tekintetben, mivel a tudósok kidolgoztak egy molekulát, amely segít kiaknázni a test természetes gyógyító erejét.
A molekulákat vontatási erővel aktivált hasznos terheléseknek (TrAP) nevezzük. Növekedési tényezők, amelyek segítik az olyan anyagok, mint a kollagén, természetesebb kölcsönhatását a test szöveteivel.
Ben Almquist, Ph.D., a londoni Imperial College mérnöki tanszékének oktatója vezette az új kutatást.
TrAP technológia és sebgyógyulás
Az olyan anyagokat, mint a kollagén, gyakran használják a sebgyógyításban. Például a kollagén szivacsok égési sérüléseket kezelhetnek, és a kollagén implantátumok segíthetik a csontok regenerálódását.
De hogyan hat a kollagén a szövetekkel? Az úgynevezett állványimplantátumokon a sejtek a kollagénszerkezeten keresztül mozognak, magukkal húzzák az állványt. Ez gyógyító fehérjéket, például növekedési faktorokat vált ki, amelyek segítik a szövetek regenerálódását.
Az új tanulmányban Almquist és a csapat TrAP-molekulákat terveztek e természetes folyamat újrateremtésére. A tudósok aptamerekké „hajtogatták” a DNS-szálakat, amelyek háromdimenziós formák, amelyek a fehérjékhez kötődnek.
Ezután kialakítottak egy „fogantyút” a cellák megfogásához. Sejteket rögzítettek a fogantyú egyik végén, a másik végén pedig kollagén állványt.
A laboratóriumi vizsgálatok azt mutatták, hogy a sejtek végighúzták a TrAP-okat, miközben haladtak a kollagén implantátumokon. Viszont ez aktiválta a növekedési fehérjéket, amelyek beindították a gyógyulási folyamatot a szövetben.
A tudósok elmagyarázzák, hogy ez a technika újjáépíti a természetes világban létező gyógyulási folyamatokat. "A sejtmozgás felhasználása a gyógyítás aktiválására a tengeri szivacsoktól az emberekig terjedő lényekben található meg" - mondja Almquist.
"Megközelítésünk utánozza őket, és aktívan együttműködik a sérült szövetünkbe idővel érkező különféle sejtfajtákkal a gyógyulás elősegítése érdekében" - teszi hozzá.
A gyógyító anyagok „új generációja”
A kutatás azt is feltárta, hogy a sejtes fogantyú módosítása megváltoztatja a sejtek típusát, amelyek a TrAP-okhoz kapcsolódhatnak és megkapaszkodnak.
Ez viszont lehetővé teszi a TrAP-ok számára, hogy személyre szabott regeneratív fehérjéket bocsássanak ki a nyélhez rögzített sejtek alapján.
Ez az alkalmazkodóképesség a különféle sejttípusokhoz azt jelenti, hogy a technika alkalmazható különféle sebekre - kezdve a csonttörésektől a szívrohamok okozta hegszöveti sérülésekig és az idegkárosodástól a diabéteszes fekélyekig.
Végül az aptamereket már engedélyezték emberi klinikai alkalmazásra szánt gyógyszerekként, ami azt jelentheti, hogy a TrAP technika hamarabb széles körben elérhetővé válhat.
"A TrAP technológia rugalmas módszert kínál olyan anyagok létrehozására, amelyek aktívan kommunikálnak a sebbel, és kulcsfontosságú utasításokat adnak, amikor és ahol szükség van rájuk" - magyarázza Almquist.
"Ez a fajta intelligens, dinamikus gyógyulás hasznos a gyógyulási folyamat minden fázisában, növelheti a test gyógyulásának esélyét, és sokféle sebre nagy horderejű felhasználása van" - teszi hozzá.
A kutató arra a következtetésre jut, hogy "technológiája képes a sebek helyreállításának vezetőjeként szolgálni, és idővel különböző sejteket hangszerel fel, hogy együtt működjenek a sérült szövetek gyógyításában."
"Technológiánk segíthet az anyagok új generációjának elindításában, amelyek aktívan együttműködnek a szövetekkel a gyógyulás elősegítése érdekében."
Ben Almquist, Ph.D.
