Bolle, mille bolle!!

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Un esperimento innovativo concentrato sulla possibilità di riparare fratture ossee mediante iniezione di…bolle! Per questo episodio della rubrica “Nanomed&Nanotech” ci occupiamo di rigenerazione ossea. Buona lettura!

Ogni anno centinaia di persone nel mondo soffrono a causa di problemi derivanti da fratture scomposte o fratture gravi che interessano zone molto estese del corpo: in molti casi, soprattutto negli anziani, nonostante l’ausilio di innesti ossei, le terapie tradizionali non si presentano estremamente efficaci, comportando dei problemi a lungo termine quali disabilità o mobilità ridotta e, nei casi peggiori, una non-integrazione dell’innesto osseo con rischio di rigetto. Edward Schwarz, direttore del centro per la ricerca muscolo-scheletrica dell’ Università di Rochester dichiara infatti che l’aspettativa di vita per fratture particolarmente gravi si riduce drasticamente causando una qualità di vita molto bassa.

Per risolvere queste problematiche, la medicina rigenerativa offre delle strade promettenti e si pone l’obiettivo di trovare un’alternativa soprattutto agli innesti ossei tradizionali. Uno studio recentemente pubblicato sulla rivista Science e portato avanti dal Medical Centre di Los Angeles si è concentrato sull’iniezione di microbolle per la rigenerazione tissutale della frattura.

Il meccanismo prevede diverse fasi: la prima consiste nell’applicazione di una matrice di collagene nel sito della frattura (materiale del tutto naturale, presente nel nostro corpo) che funge da scaffold per le cellule. La presenza  di una matrice di collagene comporta la migrazione di cellule staminali mesenchimali (MSCs) nel sito.
Dal momento che tali cellule sono capaci di differenziare in diverse tipologie cellulari è necessario “guidare” la loro proliferazione verso gli osteoblasti: questa seconda fase viene portata avanti grazie all’iniezione di una soluzione contenetente enzimi e fattori di crescita ossea, soprattutto le BMP, fondamentali per la crescita ossea. Non potendo semplicemente iniettare le BMP nel sito di frattura (devono infatti rimanere a contatto con le cellule per un periodo lungo e in tal modo si dissiperebbero in circa 1 ora), migliaia di microbolle vengono iniettate assieme alla soluzione di fattori di crescita.

A questo punto,per permettere alle cellule staminali di entrare in contatto con le proteine nei tempi giusti, i ricercatori  hanno utilizzato una sonda a ultrasuoni per far scoppiare le microbolle in modo da creare delle cavità e permettere il contatto fra cellule staminali e fattori di crescita, permettendo la proliferazione di osteoblasti. I primi risultati sugli animali, hanno fornito delle evidenze eccellenti: dopo 8 settimane le fratture erano completamente guarite; gli esperimenti su uomo saranno il prossimo passo per la “bubble-rigeneration”.

Fonti:

wired.it/scienza/medicina/2017/05/24/micro-bolle-riparare-ossa-video/

sciencemag.org/news/2017/05/tiny-bubbles-and-bit-gene-therapy-heal-major-bone-fractures-pigs

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