Cercetătorii sunt cu un pas mai aproape de dezvoltarea unui gel care poate fi utilizat pentru repararea și regenerarea țesuturilor.
O echipă de la Universitatea Columbia din SUA a creat un hidrogel injectabil folosind un produs secundar al laptelui și iaurtului – vezicule extracelulare (VE), scrie revista australiană Cosmos.
Experimentele pe șoareci au arătat că, în decurs de o săptămână, hidrogelul VE din iaurt a promovat formarea de noi vase de sânge, un proces cunoscut sub numele de angiogeneză, care este necesar pentru vindecarea și regenerarea eficientă a țesuturilor.
„Posibilitatea de a proiecta un material care imită îndeaproape mediul natural al organismului, accelerând în același timp procesul de vindecare, deschide o nouă lume de posibilități pentru medicina regenerativă”, susține Artemis Margaronis, cercetător absolvent la Columbia Engineering.
Veziculele extracelulare sunt săculețe minuscule secretate de celule și care transportă materiale importante precum proteine, ADN și ARNm. Ele permit celulelor să comunice și să transporte materiale complexe, lucru pe care oamenii de știință l-au considerat dificil de reprodus în laborator.
Cercetătorii au folosit VE derivate din lapte pentru a crea un material hidrogel prin reticularea unor molecule mari, biocompatibile, cunoscute sub numele de polimeri. Acest lucru a permis VE să funcționeze atât ca un element structural, cât și ca o „încărcătură bioactivă” care transportă materiale importante.
Dublul rol a permis veziculelor extracelulare pe bază de iaurt să imite mecanismele țesutului viu și să interacționeze cu celulele din jur. În acest mod, ele au putut să susțină vindecarea și regenerarea țesuturilor fără a fi nevoie de aditivi chimici suplimentari, depășind o provocare majoră în dezvoltarea de biomateriale pe bază de vezicule extracelulare.
„Acest proiect a început ca o întrebare fundamentală despre cum să construim hidrogeluri pe bază de vezicule extracelulare. Veziculele extracelulare din iaurt ne-au oferit un instrument practic pentru asta, dar s-au dovedit a fi mai mult decât un model. Am descoperit că au un potențial regenerativ inerent, ceea ce deschide ușa către materiale terapeutice noi și accesibile.”, explică Santiago Correa, care a condus studiul.
Deși tratamentele actuale adesea nu sunt capabile să susțină repararea țesuturilor pe termen lung, cercetătorii speră că materialul acesta ar putea inova tratamentul rănilor prin intermediul medicinei regenerative.
CITEȘTE ȘI: Noile descoperiri desființează clișeele despre Evul Mediu și rescriu istoria medicinei medievale
Natura injectabilă a designului înseamnă, de asemenea, că hidrogelul ar putea fi administrat local în țesutul deteriorat.
Șoarecii din experiment nu au prezentat semne de reacții adverse. VE-urile au creat, de asemenea, un răspuns imun celular antiinflamator îmbogățit în organism, ceea ce ar putea ajuta la procesele de regenerare a țesuturilor.
Cercetarea a fost o colaborare între laboratorul de nanomateriale al lui Correa și cercetătorii de la Universitatea din Padova, Italia. Echipa efectuează cercetări suplimentare asupra răspunsului imun antiinflamator la șoareci pentru a înțelege cum poate acest gel să sprijine regenerarea țesuturilor. Studiul a fost publicat în revista Matter.
Autor: Corina Gheorghe
Foto: Correa Lab/ Columbia Engineering
