צוות מחקר מאוניברסיטת צפון-מערב, סין, פיתח מערכת הידרוג'ל ננו-מורכבת פורצת דרך כדי להתמודד עם האתגרים הכפולים של דלקת ופגיעה בסחוס באוסטאוארת '(OA), גורם מוביל לנכות במפרק ברחבי העולם. פורסם ב הַנדָסָההמחקר מאשר כי ההידרוג'ל העמוס כפול-תרופות מקדם תיקון סחוס באמצעות ויסות חיסוני סינרגיסטי ובידול כונדרוציטים, ומציע אסטרטגיה טיפולית חדשה עבור OA.
OA מאופיין בדלקת מתמשכת ובתחדשות סחוס לקויה, כאשר טיפולים קיימים לא מצליחים למקד ביעילות את שני המנגנונים. ה- HLC החדש (DEX)-SPNS-KGN Hydrogel משלב שני חלקיקים טבעיים (SPN) דמויי-אנושיים (HLC) וננו-חלקיקים של חלבון משי (SPNs)-כדי לספק שני מולקולות מפתח: דקסמטהון מקרטאון, דלקת דלקת דלקתית, המופעלת דלקת דלקתית של דלקת דלקתית. מקרופאגים אנטי-דלקתיים M2; ו- Kartogenin (KGN), הגורם לתאי גזע מזנכימליים אנושיים (HMSCs) כדי להבדיל לכונדרוציטים ושומר על יציבות הכונדרוציטים בשלבים מאוחרים יותר.
עיצוב ההידרוג'ל מאפשר שליטה מרחבית -פורמלית בשחרור התרופות: DEX משתחרר במהירות מוקדם כדי להילחם בדלקת, ואילו KGN מתמשך במשך שבועות לקידום התחדשות הסחוס. מנגנון כפול זה יוצר מיקרו -סביבתית התורמת לתיקון רקמות, מחקה שלבי ריפוי סחוס טבעי. המבנה הנקבובי של ההידרוג'ל (גודל נקבוביות 10–30 מיקרומטר) תומך בהידבקות תאים ובאספקת התזונה, עם יעילות ג'לציה של 95%. פרופילי שחרור מראים פרץ מוקדם של DEX (80% שוחררו תוך 40 יום) ושחרור מתמשך של KGN (40% שוחררו תוך 40 יום).
מקרופאגים RAW264.7 דלקתיים שטופלו בהידרוג'ל הראו ירידה של 75% ב- TNF-α פרו-דלקתי ועלייה פי 6 ב- IL-10 אנטי דלקתי בהשוואה לביקורת. HMSCS תרבותו יחד עם ההידרוג'ל הציגה ביטוי גבוה משמעותית של חלבונים ספציפיים לסחוס (Comp, Col II, Aggrecan ו- Sox-9) וגנים, עם Runx1, ווסת מפתח להישרדות הכונדרוציטים, המציג את הביטוי הגבוה ביותר.
במודלים של פגמים בברכיים של ארנב, ההידרוג'ל מילא פגמים מלאים לחלוטין ברקמת סחוס חדשה, הכולל משטח חלק ואינטגרציה טובה עם הרקמה הסובבת (ICRS כיתה II), ואילו הביקורות הראו בעיקר רקמות סיביות (דרגה III). ניתוחים מיקרו- CT וניתוחים היסטולוגיים חשפו כי שיפרו משמעותית את צפיפות המינרלים של העצם (BMD) ויחס נפח עצם/נפח כולל (BV/TV) בקבוצת ההידרוג'לים, יחד עם רמות מופחתות של גורמים דלקתיים (TNF-α, IL-6 ו- ADAMTS5).
המחברים מציינים כי שילוב ויסות חיסון עם אינדוקציה של סחוס מבוקר באמצעות הידרוג'ל ביו -תואם מתגבר על מגבלות של טיפולי OA מסורתיים. מערכת המסירה הסמים הכפולה לא רק מקלה על דלקת אלא גם מקדמת באופן פעיל את התחדשות הסחוס, ומציעה פיתרון הוליסטי לתיקון משותף. השימוש בחלבונים טבעיים כמו קולגן ומשי מבטיח יכולת ביולוגית ובטיחות, ואילו המבנה הננו-מורכב מאפשר אפנון מדויק של שחרור התרופות. פלטפורמה זו עשויה להיות מותאמת למחלות ניווניות אחרות הדורשות בקרה טיפולית מרחבית -פורמלית.
הצוות מתכנן לייעל את תהליכי טיהור ההידרוג'ל לתרגום קליני וללמוד בטיחות לטווח הארוך במודלים בעלי חיים גדולים יותר. בנוסף, הם בוחנים את תחולתה של המערכת על פגיעות שרירים ושלד אחרות, כמו מומים בגיד או עצם.
מחקר זה מדגיש את הפוטנציאל של טיפולים מבוססי ביו-חומר לחולל מהפכה בטיפול ב- OA, ומציע תקווה למיליונים שנפגעו ממחלה השבתה זו. על ידי התייחסות לדלקת וגם נזק לרקמות בו זמנית.
