צוות מחקר בדרום קוריאה פיתח בהצלחה טכנולוגיה חדשה המשלבת ננו-חלקיקים עם תאי גזע כדי לשפר משמעותית את התחדשות רקמת העצם בתלת-ממד. התקדמות זו מסמנת צעד גדול קדימה בטיפול בשברים ופציעות בעצמות, כמו גם ברפואה רגנרטיבית מהדור הבא.
ד"ר קי יאנג קים והצוות שלה במכון המחקר של קוריאה לטכנולוגיה כימית (KRICT), בשיתוף פרופסור לורה הא מאוניברסיטת Sunmoon, הנדסו היברידית ננו-חלקיקים-תאי גזע, המכונה ננו-ביו-היברידית על ידי שילוב ננו-חלקיקי סיליקה מזופוריים (mSiO₂ NPs) עם תאי גזע אנושיים שמקורם בשומן (ADMSC). התאים ההיברידיים שהתקבלו הפגינו יכולת אוסטאוגנית (יצירת עצם) משופרת באופן ניכר.
אגרגטים תלת מימדיים של תאי גזע כגון כדוריות ואורגנואידים שימשו זה מכבר כדי לחקות מבני איברים ורקמות. עם זאת, הם סבלו ממוות של תאי הליבה ומהתמיינות לא אחידה עקב דיפוזיה לקויה של חמצן וחומרי תזונה, מה שהגביל את השימוש המעשי שלהם בהתחדשות העצם והערכת תרופות.
כדי להתגבר על האתגרים הללו, צוות המחקר חיבר באופן שווה ננו-חלקיקים למשטחי תאי הגזע, מה שאיפשר לתאים להשתזר וליצור אשכולות כדוריים יציבים. הננו-חלקיקים מתפקדים הן כפיגומים מבניים והן כממריצים אוסטאוגניים, ומשחררים באיטיות ביומולקולות מקדמות עצם המנחות את תאי הגזע להתמיין בצורה אחידה לרקמת העצם.
תוצאות ניסוי גילו כי הכדוריות הננו-ביו-היברידיות הפגינו כדאיות תאים גבוהה יותר ובידול אוסטאוגני אחיד בהשוואה לכדוריות קונבנציונליות. במודל של פגם גולגולתי (גולגולת) של עכבר, הכדוריות הננו-ביו-היברידיות שהושתלו שיחזרו 36% משטח העצם הפגום תוך שישה שבועות, והשיגו התחדשות עצם גדולה פי 1.3 בערך מאשר כדוריות העשויות מתאי גזע בלבד.
למרות שהמחקר נמצא כעת בשלב הפרה-קליני של בעלי חיים, החוקרים מצפים שניתן יהיה לפתח עוד פלטפורמה זו להשתלות עצם ספציפיות למטופל לאחר אימות במודלים גדולים של בעלי חיים ומחקרים קליניים.
ניתן להרחיב את הגישה הזו מעבר לעצם כדי לחדש רקמות שונות כמו סחוס ועור".
ד"ר קי יאנג קים, KRICT
נשיא KRICT, ד"ר יאנג-קוק לי, הוסיף: "אנו מקווים שהטכנולוגיה התחדשותית מבוססת תאי גזע שלנו תעזור לשפר את הטיפולים בחולי שברי עצם בחברה מזדקנת".
מחקר זה פורסם בכתב העת ACS Biomaterials Science & Engineering (אימפקט פקטור: 5.5) באוגוסט 2025, עם ד"ר קי יאנג קים כמחבר המקביל ופרופסור לורה הא כמחברת הראשונה.
