גידולי עצם ראשוניים, כגון אוסטאוסרקומה, ראו שיעורי הישרדות עומדים במהלך ארבעת העשורים האחרונים. הסרה כירורגית של הגידול היא קריטית, אך הישנות מקומית עלולה להתרחש כאשר הגידולים קרובים למבנים חיוניים, ולעיתים קרובות גורמת לקטיעה. יתר על כן, ניתוחים אלו קשורים לאובדן עצם משמעותי ולכשל בשתלים עקב זיהום.
צוות בינלאומי של חוקרים בראשות ה-Royal Orthopedic Hospital NHS Foundation Trust, אוניברסיטת אסטון והמכון הטכנולוגי לאווירונאוטיקה הברזילאי, פיתח חומר השתלה סינתטי מתקדם. על ידי שילוב תחמוצת גליום במטריצת "Bioglass 45S5" המסורתית, הם יצרו חומר רב תפקודי שמחסל בו זמנית תאים סרטניים שיוריים, מונע התיישבות חיידקים ומחדש רקמת עצם חסרה.
הביו-חומר הרב-תפקודי שלנו פועל כמערכת אספקת תרופות מקומית, ומציע אסטרטגיה טיפולית להרס סלקטיבי של תאי גידול שבהם התרחש הניתוח, תוך אספקת יוני סידן, פוספט וסיליקון הדרושים לצמיחה חזרה של עצם בריאה".
ד"ר לוקאס סוזה, החוקר הראשי של המחקר מ-Royal Orthopedic Hospital NHS Foundation Trust
"התפתחות זו מובילה אותנו לגבולות חדשים הן של טיפולים והן של טיפול מונע נגד הסיבוכים ההרסניים ביותר של ניתוחי הצלת גפיים, במיוחד הישנות מקומית וזיהום, המאיימים על הגפיים ומסכנים את הישרדות החולה", אומר המחבר ג'ונתן סטיבנסון, יועץ מנתח אורתופדי אונקולוגי בבית החולים האורטופדי המלכותי.
באמצעות רצף RNA בתפוקה גבוהה, הצוות חשף מנגנון מולקולרי סלקטיבי ביותר.
"מכיוון שתאי סרטן העצם מביעים יתר על המידה קולטני טרנספרין כדי לתדלק את הצמיחה המהירה שלהם, הם סופגים פי ארבעה עד שמונה יותר גליום מאשר תאים בריאים", אומר סוזה. "כשנמצא בתוך התאים הממאירים, גליום מחקה ברזל אך אינו יכול להשתתף בתגובות חיזור חיוניות. הדבר גורם לדלדול ברזל מיידי, מתח חמצוני מכריע ומשבר תאי קטסטרופלי המאלץ את התאים הסרטניים לרדת למסלולי הרס עצמי אפופטוטיים ופרופטוטיים".
לעומת זאת, תאי עצם בריאים מנהלים בקלות את הלחץ הזמני באמצעות מנגנוני נוגדי חמצון טבעיים ומתאוששים לחלוטין תוך ימים.
מעבר לתכונות האנטי-סרטניות החזקות שלו, החומר גם מסייע במניעת זיהום באתר הניתוח. "הניסוח האופטימלי של 5% זכוכית גליום עיכב לחלוטין את הצמיחה של הפתוגן האגרסיבי והגראם שלילי Pseudomonas aeruginosa", משתף סטיבנסון. "פעולה טיפולית כפולה זו אוטמת ביעילות את אתר הניתוח מפני זיהומים קטלניים שנרכשו בבית חולים בזמן שהזכוכית מתכלה כדי לפנות מקום לעצם חדשה לגמרי.
