הידרוג'ל מבוסס פפטיד מראה הבטחה לתיקון רקמות ואיברים

בשילוב של דיוק ביו-רפואי והנדסה בהשראת הטבע, צוות בראשות אוניברסיטת אוטווה יצר חומר דמוי ג'לי שמראה פוטנציאל עצום לתיקון מהיר של מגוון רחב של איברים ורקמות פגומים בגוף האדם.

מחקר חדשני בראשותו של ד"ר אמיליו I. Alarcon, פרופסור חבר בפקולטה לרפואה של אוניברסיטת אוטווה, עשוי להשפיע על חייהם של מיליוני אנשים בעתיד עם הידרוג'לים פפטידים שיכולים לסגור פצעים בעור, לספק תרופות ללב פגוע. שריר, ולתקן שריר לב פגום. קרנית.

"אנו משתמשים בפפטידים כדי ליצור פתרונות טיפוליים. הצוות לוקח השראה מהטבע לפיתוח פתרונות פשוטים לסגירת פצעים ותיקון רקמות", אומר ד"ר אלרקון, מדען ומנהל קבוצת BioEngineering and Therapeutic Solutions (BEaTS) במכון הלב של אוניברסיטת אוטווה, שהמחקר החלוצי שלה הוא פיתוח חומרים חדשים עם יכולת התחדשות רקמות.

פפטידים הם מולקולות המצויות באורגניזמים חיים, והידרוג'לים הם חומרים מימיים בעלי מרקם דמוי ג'לי שהוכחו שימושיים למטרות טיפוליות.

הגישה שננקטה במחקר, פורסמה ב-Advanced Functional Materials ונעשתה במשותף עם ד"ר אריק סוורונן וד"ר מארק רול, היא ייחודית. רוב ההידרוג'לים שנלמדו בהנדסת רקמות הם חומרים שמקורם בבעלי חיים ומבוססים על חלבון, אך החומר הביולוגי שנוצר על ידי הצוות השיתופי מחוזק בפפטידים מהונדסים. זה הופך אותו ליותר ישים בפרקטיקה הקלינית.

דר. רול, פרופסור במחלקה לרפואה סלולרית ומולקולרית בפקולטה לרפואה באוניברסיטת אוטווה ויו"ר מחקר במחלקה לניתוחי לב במכון הלב של אוניברסיטת אוטווה, אמר שממצאי המחקר עשויים להיות מהפכניים. p>

"למרות אלפי שנים של אבולוציה, התגובה האנושית לריפוי פצעים עדיין לא מושלמת", אומר ד"ר רול. "אנחנו רואים צלקות לא סדירות מחתכי עור ועד פציעות עיניים ועד לתיקון לב לאחר אוטם שריר הלב. הרופאים Alarcon, Suuronen ושאר הצוות שלנו מתמקדים בבעיה זו במשך כמעט שני עשורים. הפרסום של ד"ר אלרקון ב-Advanced Functional Materials מייצג דרך חדשה להפוך ריפוי פצעים, ריפוי איברים ואפילו צלקות בסיסיות לאחר ניתוח להרבה יותר ניתנים לניהול מבחינה טיפולית ולכן מותאם לבריאות האדם."

פפטידים מסונתזים לתיקון מיידי של רקמות רכות. חומרים פונקציונליים מתקדמים (2024). DOI: 10.1002/adfm.202402564

אכן, המפתח הוא היכולת לווסת את החומר הביולוגי הפפטיד. ההידרוג'לים של צוות אוניברסיטת אוטווה נועדו להיות ניתנים לכוונון, מה שהופך את החומר העמיד הזה להתאמה לשימוש במגוון רחב של רקמות. בעיקרו של דבר, ניתן להתאים את המתכון הדו-רכיבי כדי להגביר את ההדבקה או להקטין רכיבים אחרים בהתאם לחלק בגוף הדורש תיקון.

"הופתענו מאוד ממגוון היישומים שהחומרים שלנו יכולים להשיג", אומר ד"ר אלרקון. "הטכנולוגיה שלנו מציעה פתרון משולב שניתן להתאמה אישית בהתאם לרקמת היעד."

דר. Alarcon מציינת גם כי נתוני המחקר מצביעים על כך שההשפעות הטיפוליות של הידרוג'לים ביו-מימטיים יעילות ביותר, והשימוש בהם פשוט יותר וחסכוני משמעותית מגישות רגנרטיביות אחרות.

החומרים פותחו בעלות נמוכה ובפורמט שניתן להרחבה, שהוא חשוב ביותר עבור יישומים ביו-רפואיים רבים בקנה מידה גדול. הצוות גם פיתח מערכת סינון מהירה שהפחיתה משמעותית את עלויות הפיתוח וזמני הבדיקה.

"הפחתה משמעותית זו בעלות ובזמן לא רק הופכת את החומר שלנו לכדאי יותר מבחינה כלכלית, אלא גם מאיץ את הפוטנציאל שלו לשימוש קליני", אומר ד"ר אלרקון.

מהם השלבים הבאים עבור צוות המחקר? הם יערכו ניסויים גדולים בבעלי חיים כהכנה לניסויים בבני אדם. עד כה, נערכו בדיקות לב ועור במכרסמים, ועבודה בקרנית נעשתה בחוץ.