Nanočástice a kmenové buňky urychlí růst kostí

• | Tisk |

Podrobnosti

Vytvořeno 01. březen 2009

Napsal Anna Průchová

Objev by mohl vést k rychlejšímu hojení ran u pacientů, kteří podstoupili ortopedickou operaci.

Kmenové buňky se díky své unikátní schopnosti diferencovat se v nejrůznější druhy specializovaných buněk staly předmětem mnoha výzkumů. V současnosti se k řízení diferenciace používají chemické látky, které však mohou mít řadu nežádoucích účinků. "Ve výzkumu jsme místo chemických faktorů úspěšně stimulovali vývoj buněk pomocí nanočástic," prohlásil hlavní autor studie Seunghan Brian Oh.

Vědci použili jako základ kostní tkáně nanočástice z oxidu titaničitého, které pokryli kmenovými buňkami získanými z kostní dřeně. "Když si například zlomíte na lyžích nohu, implantují vám na ortopedii titanovou podporu a další tři měsíce budete chodit o berlích," říká profesor Sungho Jin, spoluautor studie. "Pokud ale použijeme titanové nanočástice v kombinaci s mesenchymálními kmenovými buňkami, může se kost zhojit o mnoho dříve, například už za měsíc."

Práce výzkumného týmu ze San Diega je vůbec první studií, která se zabývá použitím titanových implantátů potažených kmenovými buňkami. Podle výsledků studie je možné pouhou změnou průměru nanočástic v podobě miniaturních trubiček ovlivnit diferenciaci kmenových buněk v osteoblasty (buňky kostní tkáně). Širší průměr trubic vede k rychlejšímu růstu kosti. „Zatímco trubice s průměrem 30 nm pouze podpořily růst buněk bez výrazné diferenciace, použití nanočástic o průměru 70-100 nm vedlo k intenzivnímu vývoji specializovaných kostních buněk.

O tom, že topografie nanočástic může indukovat růst a vývoj buněk se vědělo už dříve, dosavadní studie ale pracovaly pouze s polymerovými povrchy, které jsou pro výrobu ortopedických implantátů nevhodné," říká profesor Jin.

Použití biotechnologie založené na nanočásticích a kmenových buňkách by mohlo pomoci vyřešit i jeden z hlavních problémů ortopedie - úbytek kostní hmoty, ke kterému dochází zejména u pacientů s implantovanou kostní náhradou. „Často je nutné po určité době provést novou operaci, která zejména starým pacientům přináší mnohá zdravotní rizika, je nepříjemná a v neposlední řadě drahá,“ dodává profesor Jin. V další fázi se výzkumný tým pokusí svůj objev aplikovat v klinické praxi ve spolupráci s  UC San Diego School of Medicine.

Výsledky výzkumu byly prezentovány 19. února 2009 na „Research Expo“: v San Diegu. Studie je k dispozici online.

Zdroj: US San Diego