Επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ ανέπτυξαν ένα υλικό που μπορεί να λειτουργήσει ως ένας τεχνητός χόνδρος που μπορεί να φέρει επανάσταση στην αντιμετώπιση της αρθρίτιδας.
Η αρθρίτιδα προκαλείται από τη φθορά του αρθρικού χόνδρου, του λείου υμένα που καλύπτει τις αρθρικές επιφάνειες των οστών και επιτρέπει την ομαλή, χωρίς τριβή κίνηση της άρθρωσης. Όταν ο χόνδρος καταστρέφεται, τα οστά τρίβονται μεταξύ τους, οδηγώντας σε πόνο, πρήξιμο, δυσκαμψία και περιορισμό της κίνησης. Η πιο συχνή μορφή αρθρίτιδας είναι η οστεοαρθρίτιδα, η οποία σχετίζεται με την εκφυλιστική φθορά του χόνδρου με την πάροδο του χρόνου, αλλά και η ρευματοειδής αρθρίτιδα, μια φλεγμονώδης πάθηση, προκαλεί ζημιά στον χόνδρο.
Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ δημιούργησαν έναν νέο τύπο μαλακού υλικού που μπορεί να ανιχνεύει μικρές χημικές μεταβολές στο σώμα και να απελευθερώνει φάρμακα ακριβώς στο σημείο του προβλήματος. Η ζελατινοειδής ουσία μπορεί να εμπλουτιστεί με αντιφλεγμονώδη φάρμακα, τα οποία απελευθερώνονται όταν το περιβάλλον γίνεται ελαφρώς πιο όξινο. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο κατά τη διάρκεια έξαρσης αρθρίτιδας, όταν οι φλεγμονώδεις αρθρώσεις παρουσιάζουν φυσιολογικά πτώση του pH σε σχέση με τον υγιή ιστό.
Καθώς η οξύτητα αυξάνεται, το υλικό αλλάζει υφή, γίνεται πιο μαλακό και εύκαμπτο. Αυτή η μεταβολή λειτουργεί ως σήμα που ενεργοποιεί την απελευθέρωση του αποθηκευμένου φαρμάκου. Επειδή η αντίδραση συμβαίνει μόνο μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος pH, η θεραπεία στοχεύει απευθείας στο φλεγμονώδες σημείο, μειώνοντας τον κίνδυνο ανεπιθύμητων παρενεργειών.
Οι εφαρμογές και ο συνδυασμός
Αν χρησιμοποιηθεί ως τεχνητός χόνδρος σε αρθρώσεις με αρθρίτιδα, αυτή η μέθοδος θα μπορούσε να επιτρέπει τη συνεχή θεραπεία, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα των φαρμάκων για την ανακούφιση του πόνου και την καταπολέμηση της φλεγμονής. Η αρθρίτιδα εκτιμάται ότι πλήττει πάνω από 600 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως.
Αν και απαιτούνται εκτεταμένες κλινικές δοκιμές πριν το υλικό χρησιμοποιηθεί σε ασθενείς οι ερευνητές λένε ότι η προσέγγισή τους θα μπορούσε να βελτιώσει τα αποτελέσματα σε ασθενείς με αρθρίτιδα αλλά και με άλλες παθήσεις συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν στην επιθεώρηση «Journal of the American Chemical Society».
Το υλικό που ανέπτυξε η ομάδα του Κέιμπριτζ χρησιμοποιεί ειδικά σχεδιασμένους και αναστρέψιμους δεσμούς μέσα σε ένα πολυμερές δίκτυο. Η ευαισθησία αυτών των δεσμών στις αλλαγές των επιπέδων οξύτητας δίνει στο υλικό εξαιρετικά ευαίσθητες μηχανικές ιδιότητες. «Εδώ και καιρό μας ενδιέφερε η χρήση αυτών των υλικών στις αρθρώσεις, καθώς οι ιδιότητές τους μπορούν να μιμηθούν αυτές του χόνδρου. Ο συνδυασμός όμως με στοχευμένη χορήγηση φαρμάκων είναι μια πραγματικά συναρπαστική προοπτική» δήλωσε ο καθηγητής Όρεν Σέρμαν, επικεφαλής της έρευνας.
«Αυτά τα υλικά μπορούν να ‘αισθάνονται’ πότε κάτι δεν πάει καλά στο σώμα και να ανταποκρίνονται παρέχοντας θεραπεία ακριβώς εκεί που χρειάζεται. Αυτό θα μπορούσε να μειώσει την ανάγκη για επαναλαμβανόμενες δόσεις φαρμάκων, βελτιώνοντας παράλληλα την ποιότητα ζωής των ασθενών» αναφέρει ο Δρ. Στίβεν Ο’Νιλ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.
Σε αντίθεση με πολλά συστήματα χορήγησης φαρμάκων που απαιτούν εξωτερικά ερεθίσματα όπως θερμότητα ή φως το νέο υλικό τροφοδοτείται από τη χημεία του ίδιου του σώματος.
Ελεγχόμενη και ευέλικτη προσέγγιση
Σε εργαστηριακές δοκιμές, οι ερευνητές φόρτωσαν το υλικό με μια φθορίζουσα χρωστική για να μιμηθούν τη συμπεριφορά ενός πραγματικού φαρμάκου. Διαπίστωσαν ότι σε επίπεδα οξύτητας τυπικά μιας αρθριτικής άρθρωσης, το υλικό απελευθέρωνε πολύ περισσότερη ποσότητα σε σχέση με φυσιολογικά επίπεδα pH.
«Με το να προσαρμόζουμε τη χημεία αυτών των υδροπηγών, μπορούμε να τις κάνουμε εξαιρετικά ευαίσθητες στις μικρές μεταβολές της οξύτητας που συμβαίνουν σε φλεγμονώδη ιστό. Αυτό σημαίνει ότι τα φάρμακα απελευθερώνονται όταν και όπου χρειάζονται περισσότερο» λέει η Δρ. Τζέιντ ΜακΚιούν.
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι η μέθοδος μπορεί να προσαρμοστεί και σε άλλες παθήσεις, με τη χημεία του υλικού να τροποποιείται κατάλληλα. «Είναι μια εξαιρετικά ευέλικτη προσέγγιση, οπότε θα μπορούσαμε θεωρητικά να ενσωματώσουμε τόσο ταχείας όσο και βραδείας δράσης φάρμακα και να έχουμε μία θεραπεία που θα διαρκεί ημέρες, εβδομάδες ή ακόμα και μήνες» υποστηρίζει ο Ο’Νιλ.
Τα επόμενα βήματα της ομάδας περιλαμβάνουν δοκιμές σε ζωντανούς οργανισμούς για να αξιολογηθεί η απόδοση και η ασφάλεια σε φυσιολογικό περιβάλλον. Αν στεφθούν με επιτυχία, η προσέγγιση αυτή θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο σε μια νέα γενιά «έξυπνων» βιοϋλικών ικανών να αντιμετωπίζουν χρόνιες ασθένειες με μεγαλύτερη ακρίβεια.
Naftemporiki.gr
