I ricercatori della Northwestern University sono i primi a progettare un nanomateriale bioattivo che favorisce la crescita di nuova cartilagine in vivo e senza l’uso di fattori di crescita costosi. Minimamente invasiva, la terapia attiva le cellule staminali del midollo osseo e produce cartilagine naturale.
Nessuna terapia convenzionale può fare questo. I risultati saranno pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
"A differenza delle ossa, le cartilagini non ricrescono, e quindi le strategie cliniche per rigenerare questo tessuto sono di grande interesse." ha spiegato Samuel I. Stupp, autore senior, docente di Chimica, Scienza dei Materiali e Ingegneria e Medicina, e a capo dell’Istituto per le bionanotecnologie in Medicina.
Innumerevoli persone, atleti e persone con le articolazioni consumate, imparano questa lezione fin troppo bene quando si fanno male a ginocchia, spalle e gomiti.
La cartilagine danneggiata può portare a dolore e perdita della funzione fisica e infine all’osteoartrosi. Con un invecchiamento della popolazione sempre maggiore, questo problema è destinato a crescere.
La cartilagine non si rigenera negli adulti. Una volta che si sono completamente sviluppati, quelle cartilagini saranno le uniche che avranno per tutta la vita
ha aggiunto il primo autore Ramille N. Shah, assistente professore di scienza dei materiali e ingegneria presso il McCormick School of Engineering and Applied Science. Il collagene di tipo II è la principale proteina nella cartilagine articolare, il tessuto connettivo bianco e liscio che ricopre le estremità delle ossa in cui si unisce per formare le articolazioni.
Il nostro materiale di fibre nanoscopiche stimola le cellule staminali presenti nel midollo osseo a produrre cartilagine che contiene il collagene di tipo II per riparare i danni alla giuntura. Una procedura chiamata microfrattura è la tecnica attualmente più usata dai medici, ma tende a produrre una cartilagine prevalentemente con collagene di tipo I, che è più simile al tessuto cicatriziale.
Il gel viene iniettato come un liquido nell’area del punto danneggiato, dove poi si auto-assembla e si consolida. Questa matrice extracellulare, che imita quello che di solito accade nelle cellule, si lega a fattori più importanti di crescita per la riparazione e rigenerazione della cartilagine. Mantenendo il fattore di crescita concentrata e localizzata, le cellule della cartilagine hanno la possibilità di rigenerarsi.
Finora gli esperimenti sono stati effettuati solo sugli animali, in tre modi: con la microfrattura da sola; la microfrattura curata con il gel con nanofibre e con un fattore di crescita aggiunto; e con la microfrattura e il gel con nanofibre, ma senza il fattore di crescita aggiunto.
I ricercatori hanno capito che la loro tecnica ha prodotto risultati migliori rispetto alla procedura con solo la microfrattura da sola e, cosa ancora più importante, hanno scoperto che l’aggiunta del fattore di crescita costoso non era necessario per ottenere i risultati migliori. Invece, a causa della progettazione molecolare del materiale gel, il fattore di crescita è già presente nel corpo ed è sufficiente a rigenerare la cartilagine. [Fonte: Sciencedaily]
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