Uz peptīdu bāzes veidots hidrogēls ir daudzsološs audu un orgānu atjaunošanai

Apvienojot biomedicīnas precizitāti un dabas iedvesmotu inženieriju, Otavas Universitātes vadītā komanda ir izveidojusi želejveida materiālu, kas parāda milzīgu potenciālu, lai ātri atjaunotu dažādus cilvēka ķermeņa bojātos orgānus un audus.

Visprogresīvākie pētījumi, ko vada Otavas Universitātes Medicīnas fakultātes asociētais profesors Dr. Emilio I. Alarcon, nākotnē varētu ietekmēt miljoniem cilvēku dzīvi ar peptīdu hidrogēliem, kas varētu aizvērt ādas brūces, sniegt ārstniecības līdzekļus bojātai sirdij. Muskuļus un atjaunot bojāto sirds muskuli. Radzene.

“Mēs izmantojam peptīdus, lai radītu terapeitiskus risinājumus. Komanda smeļas iedvesmu no dabas, lai izstrādātu vienkāršus risinājumus brūču slēgšanai un audu labošanai,” saka Dr. Alarkons, zinātnieks un Otavas Universitātes Sirds institūta Bioinženierijas un terapeitisko risinājumu (BEaTS) grupas direktors, kura novatoriskais pētījums ir jaunu materiālu izstrāde ar audu reģenerācijas spēju.

Peptīdi ir molekulas, kas atrodamas dzīvos organismos, un hidrogēli ir ūdens materiāli ar želejveida tekstūru, kas ir izrādījušies noderīgi terapeitiskiem nolūkiem.

Pieeja, kas izmantota pētījumā, publicēts Advanced Functional Materials un veikts kopā ar Dr. Erik Suuronen un Dr. Mark Ruel, ir unikāla. Lielākā daļa hidrogēlu, kas pētīti audu inženierijā, ir dzīvnieku izcelsmes un proteīnu materiāli, bet sadarbības komandas radītais biomateriāls ir pastiprināts ar inženierijas peptīdiem. Tas padara to piemērotāku klīniskajā praksē.

Dr. Ruels, Otavas Universitātes Medicīnas fakultātes Šūnu un molekulārās medicīnas katedras profesors un Otavas Universitātes Sirds institūta Sirds ķirurģijas nodaļas pētniecības vadītājs, sacīja, ka pētījuma atklājumi varētu būt revolucionāri. P>

"Neskatoties uz evolūcijas tūkstošiem gadu, cilvēka reakcija uz brūču dzīšanu joprojām ir nepilnīga," saka Dr. Rūels. "Mēs redzam neregulāras rētas no ādas iegriezumiem līdz acu traumām līdz sirds atjaunošanai pēc miokarda infarkta. Ārsti Alarcon, Suuronen un pārējā mūsu komanda ir pievērsušies šai problēmai gandrīz divus gadu desmitus. Dr. Alarcón publikācija izdevumā Advanced Functional Materials ir jauns veids, kā padarīt brūču dzīšanu, orgānu dzīšanu un pat pamata rētas pēc operācijas daudz terapeitiski pārvaldāmu un tādējādi optimizētu cilvēku veselībai."

Sintezēti peptīdi tūlītējai mīksto audu atjaunošanai. Uzlaboti funkcionālie materiāli (2024). DOI: 10.1002/adfm.202402564

Patiesi, galvenais ir spēja modulēt peptīdu biomateriālu. Otavas Universitātes komandas hidrogēli ir izstrādāti tā, lai tie būtu noskaņojami, padarot šo izturīgo materiālu pielāgojamu izmantošanai dažādos audos. Būtībā divu komponentu recepti var pielāgot, lai palielinātu lipīgumu vai samazinātu citus komponentus atkarībā no ķermeņa daļas, kurai nepieciešams remonts.

“Mēs bijām ļoti pārsteigti par mūsu materiālu pielietojumu klāstu,” saka Dr. Alarkons. “Mūsu tehnoloģija piedāvā integrētu risinājumu, kas ir pielāgojams atkarībā no mērķaudiem.”

Dr. Alarcon arī atzīmē, ka pētījuma dati liecina, ka biomimētisko hidrogēlu terapeitiskā iedarbība ir ļoti efektīva, un to izmantošana ir ievērojami vienkāršāka un izmaksu ziņā izdevīgāka nekā citas reģeneratīvās pieejas.

Materiāli tika izstrādāti par zemām izmaksām un mērogojamā formātā, kas ir ārkārtīgi svarīgi daudziem liela mēroga biomedicīnas lietojumiem. Komanda arī izstrādāja ātrās pārbaudes sistēmu, kas ievērojami samazināja izstrādes izmaksas un testēšanas laiku.

“Šis ievērojamais izmaksu un laika samazinājums ne tikai padara mūsu materiālu ekonomiski dzīvotspējīgāku, bet arī paātrina to klīniskās izmantošanas iespējas,” saka Dr. Alarcon.

Kādas ir pētniecības grupas nākamās darbības? Viņi veiks lielus izmēģinājumus ar dzīvniekiem, gatavojoties izmēģinājumiem ar cilvēkiem. Līdz šim grauzējiem ir veikti sirds un ādas testi, un radzenes darbs ir veikts ex vivo.