ابتكر الباحثون جسيمات نانوية معدنية ثنائية الأبعاد لتقديم العلاج في الجسم لتجديد الغضاريف
يُعدّ التهاب المفاصل التنكسي مرضًا يصيب 630 مليون شخص حول العالم، أي ما يقارب 15% من سكان العالم . في حالة التهاب المفاصل التنكسي، يبدأ الغضروف في العظام بالتآكل، مما قد يُلحق الضرر بالعظم الأساسي مُسببًا الألم والتيبس، خاصةً في مفاصل الركبة والورك والإبهام. يزداد انتشار هذا المرض مع التقدم في السن. تشمل علاجات التهاب المفاصل التنكسي الأدوية والعلاج الطبيعي والعلاج الوظيفي، والتي تهدف أساسًا إلى تخفيف أعراض الألم. لعلاج هذا المرض بشكل كامل، يجب إصلاح أنسجة المفاصل المتضررة. يُعدّ هذا الإصلاح معقدًا وصعبًا نظرًا لصعوبة تجديد أنسجة الغضروف في العظام. مع ازدياد نسبة كبار السن في العالم، تبرز الحاجة المُلحة إلى علاجات جديدة وفعّالة لالتهاب المفاصل التنكسي.
بروتين عوامل النمو
يتضمن أحد العلاجات المحتملة لالتهاب المفاصل تصميم وتوصيل العلاجات البروتينية ، أي البروتينات المُهندسة مخبريًا للاستخدام العلاجي. وقد كان للعلاجات البروتينية أثر كبير على العديد من الأمراض في العقود الأخيرة. ومن هذه البروتينات ما يُعرف بعوامل النمو، وهي بروتينات ذائبة مُفرزة . يتمتع الجسم بقدرة على الشفاء الذاتي، ويمكن تعزيز هذه العملية من خلال التطبيق الاصطناعي لعوامل النمو لتحسين العمليات المُشاركة في الشفاء الذاتي. ومع ذلك، فإن معظم عوامل النمو المعروفة تتحلل بسرعة، وبالتالي يلزم استخدام جرعات عالية جدًا لتحقيق التأثير العلاجي. وقد أظهرت الدراسات آثارًا جانبية للجرعات العالية، مثل الالتهاب وتكوّن الأنسجة غير المنضبط. كما أن استخدام عوامل النمو محدود للغاية، ويرجع ذلك أساسًا إلى نقص أنظمة التوصيل الفعالة أو حوامل المواد الحيوية. وتُعد عوامل النمو، إلى جانب أنظمة توصيل المواد الحيوية الفعالة، بالغة الأهمية في الطب التجديدي الذي يشمل إصلاح الأنسجة وتجديدها.
علاج جديد لهشاشة العظام يعتمد على السيليكات النانوية
سعى باحثون في جامعة تكساس إيه آند إم بالولايات المتحدة الأمريكية إلى تطوير علاج مبتكر لتجديد الغضروف من خلال تصميم جسيمات نانوية معدنية ثنائية الأبعاد، يمكن استخدامها لإيصال عوامل النمو. تتميز هذه الجسيمات النانوية (أو السيليكات النانوية) بخاصيتين رئيسيتين: مساحة سطحية عالية وشحنة مزدوجة، مما يُسهّل ارتباط عوامل النمو بها. تُظهر السيليكات النانوية فعالية ارتباط عالية بعوامل النمو دون التأثير على بنيتها ثلاثية الأبعاد أو وظيفتها البيولوجية. كما تُتيح هذه الجسيمات إيصال عوامل النمو بشكل مستدام لفترة أطول (أكثر من 30 يومًا) إلى الخلايا الجذعية الوسيطة البشرية، والتي تُستخدم بدورها في تجديد الغضروف عن طريق تحفيز تمايز الخلايا الجذعية نحو الغضروف. ويؤكد هذا التمايز المُعزز فعالية البروتين المُحرر ، وذلك بتركيز أقل بعشرة أضعاف مقارنةً بالعلاجات الحالية التي تستخدم جرعات أعلى بكثير.
تُظهر هذه الدراسة، المنشورة في مجلة ACS Applied Materials & Interfaces ، نظامًا مُهندسًا بتقنية النانو - منصة قائمة على الطين النانوي، حيث يمكن استخدام السيليكات النانوية كناقل لإيصال العلاجات البروتينية بشكل مستدام لعلاج التهاب المفاصل. يُمكن لهذا النظام، القائم على المواد الحيوية، أن يضمن علاجًا فعالًا لالتهاب المفاصل من خلال خفض التكاليف الإجمالية وتقليل الآثار الجانبية السلبية. بإمكان هذه المنصة المبتكرة لإيصال العلاج أن تُعزز استراتيجيات تجديد العظام الحالية وتُحدث نقلة نوعية في مجال الطب التجديدي.
***
المصدر (ق)
كروس إل إم وآخرون، 2019. توصيل مستدام ومطول للعلاجات البروتينية من السيليكات النانوية ثنائية الأبعاد. مجلة ACS للمواد والتطبيقات. 11. https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733
***
التعليقات مغلقة.