Oamenii de știință au creat un biomaterial inteligent care forțează organismul să își repare singur articulațiile

O echipă de cercetători de la Universitatea Northwestern și Universitatea Wisconsin-Madison din Statele Unite au reușit o performanță notabilă în medicina regenerativă. Oamenii de știință au dezvoltat un nou material bioactiv capabil să regenereze cu succes cartilajul din articulațiile genunchiului.

Testat pe un model animal de talie mare, mai exact o oaie, biomaterialul a demonstrat o eficiență remarcabilă în refacerea țesuturilor degradate. Biomaterialul este în realitate o rețea complexă de componente moleculare care împreună reproduc mediul natural al cartilajului.

Studiul, publicat în revista PNAS, abordează o problemă medicală majoră: la adulți, cartilajului deteriorat nu dispune de capacitate intrinsecă de vindecare, iar degradarea lui duce la dureri cronice, mobilitate redusă și necesitatea montării unei proteze. 

Biomaterialul este o rețea moleculară complexă formată din două componente esențiale: o peptidă bioactivă, care se leagă de o proteină cheie – TGFb-1 – responsabilă de creșterea și menținerea cartilajului și acidul hialuronic modificat chimic, o polizaharidă naturală prezentă în articulații și lichidul sinovial. Prin combinarea lor, materialul declanșează auto-asamblarea unor fibre la scară nanometrică, care imită fidel arhitectura naturală a cartilajului. Această structură-suport transmite semnale celulelor organismului, stimulându-le să populeze zona și să înceapă reconstrucția țesutului.

Eficacitatea biomaterialului a fost testată pe oi, animale ai căror genunchi sunt similari cu cei umani. La șase luni de la aplicarea materialului prin injectare, cercetătorii au observat o refacere spectaculoasă, noua metodă generând un cartilaj hialin pur. Acesta conține colagen de tip II și proteoglicani, elemente vitale pentru o rezistență la uzură și o mișcare complet lipsită de durere. Pe măsură ce noul cartilaj se forma, biomaterialul injectat se degradază natural și se elimină din organism.

Oamenii de știință estimează că acestă tehnologie va schimba radical managementul medical al articulațiilor. Pentru viitor, tratamentul injectabil va putea fi folosit: pentru evitarea intervențiilor majore de înlocuire totată a genunchiului, pentru tratarea bolilor degenerative severe, și la repararea rapidă a leziunilor sportive.