211service.com
Regenerace natržené chrupavky
Nový biomateriál vyvinutý společností Cartilix , biotechnologický startup se sídlem ve Foster City, CA, by mohl dramaticky zlepšit úspěšnost operací na opravu kolenní chrupavky, čímž by byl postup dostupnější pro pacienty se špatnými koleny. Nový materiál nazvaný ChonDux se skládá z polymerního hydrogelu, který po vstříknutí do kolena během operace řídí regeneraci chrupavky stimulací reparačních buněk v těle.
Výplň na kolena: Biomateriál vyvinutý společností Cartilix, nazvaný ChonDux, by mohl zlepšit současnou chirurgii mikrofraktur zaměřenou na opravu poškozené kolenní chrupavky. Během zákroku chirurg aplikuje bioadhezivum (zobrazeno modře) do dutiny, kde chybí chrupavka. Do kosti vedle dutiny se poté vyvrtají drobné otvory (červené) a vyplní se hydrogelem (vlnky). Na materiál dopadá UVA světlo, které způsobí vytvrzení polymeru z viskózní kapaliny na gel (šrafované čáry).
Minimálně invazivní operace kolena známá jako mikrofraktura, při které chirurg vyvrtá do kolena otvory, aby stimuloval regeneraci chrupavky ztracené opotřebením, je v posledních letech mezi sportovci stále oblíbenější. Řada profesionálních basketbalistů, včetně Grega Odena z Portland Trail Blazers a Amare Stoudemire z Phoenix Suns, prošla procedurou, což přispělo k jejímu nárůstu popularity. Úspěšnost postupu se však dramaticky liší, říká Norman Marcus , ortopedický chirurg ve Virginia Cartilage Institute ve Springfieldu, VA. U mladých sportovců, kteří mají malé defekty v kolenní chrupavce, mikrofraktura funguje až v 75 procentech případů. Toto číslo však u starších pacientů klesá na 50 procent, říká Marcus.
Marcus, který je hlavním lékařem společnosti Cartilix, a jeho kolegové doufají, že tento postup zlepší a zpřístupní větší populaci silné populační ročníky. Jak lidé stárnou, mnozí jsou nuceni omezit své fyzické aktivity kvůli bolestivým, oteklým kloubům způsobeným zhoršováním chrupavky v koleni, které přichází s věkem nebo je výsledkem opakovaného stresu nebo zranění. Marcus doufá, že bude schopen léčit tyto pacienty dříve, než se u nich rozvine plnohodnotná osteoartróza. Cílem je identifikovat velkou populaci, která chce být aktivní po celý svůj život, říká.
Během mikrofraktury chirurg používá speciální šídlo k vyvrtání řady malých otvorů do kosti pod oblastí chybějící chrupavky. Kostní dřeň obsahující kmenové buňky prosakuje do poškozené oblasti a tvoří sraženinu. Sraženina uvolňuje kmenové buňky, které se diferencují na buňky chrupavky a postupně tvoří novou tkáň. Nicméně, protože nová tkáň je zjizvená chrupavka, nikoli skutečná chrupavka, nemusí mít stejnou trvanlivost a pevnost jako původní tkáň – což pravděpodobně přispívá k vysoké míře selhání mikrofraktur.
ChonDux se skládá z hydrogelu vyrobeného z polyethylenglykolu – polymeru běžně používaného v různých lékařských produktech – a bioadheziva, které udržuje hydrogel na místě po injekci. Nejprve chirurg pokryje vnitřek dutiny, kde chrupavka chybí, bioadhezivem a poté, jako u mikrofraktur, vyvrtá drobné otvory do kosti vedle dutiny. Poté chirurg vyplní prázdný prostor hydrogelem a posvítí na materiál UVA světlem, což způsobí vytvrzení polymeru z viskózní kapaliny na gel. Krevní sraženina, která se vytvoří z mikrofraktury, se pak zachytí v hydrogelu.
Jedním z největších problémů při přesazování biomateriálů je přimět většinou vodnatý materiál, aby ulpěl ve velmi kluzkém prostoru, říká Jennifer Elisseeffová , biomedicínský inženýr na Johns Hopkins University, který vyvinul ChonDux a spoluzaložil Cartilix. Lepidlo se v tomto případě skládá z chondroitin sulfátu – přirozené složky chrupavky, která je chemicky upravena tak, aby se navázala na zdravou chrupavku obklopující defekt a také na hydrogel. Funguje jako základní nátěr, který pomáhá barvě přilnout ke stěně, řekl Elisseeff na panelu na nedávné konferenci EmTech v Cambridge, MA. Lepidlo zabraňuje tvorbě jizev mezi novou a starou chrupavkou.
Elisseeff, která byla členkou TR35 Technology Review v roce 2002, a její tým testovali materiál na králících a kozách a zjistili, že v krevní sraženině se zachytí více buněk z kostní dřeně, když je přítomen hydrogel, ve srovnání s mikrofrakturou provedenou bez gelu. Vědci také poznamenali, že defekty se vyplňují rychleji biomateriálem než bez něj a že nově vytvořená tkáň se více podobá skutečné chrupavce.
Slibně vypadají i výsledky malé klinické studie v Evropě. Podle zjištění prezentovaných na EmTech skeny kolena magnetickou rezonancí šest měsíců po zákroku ukázaly, že pacientům, kteří dostali hydrogel, narostlo více tkáně než těm, kteří podstoupili tradiční mikrofrakturu, a hlásili menší bolest. Společnost Cartilix doufá, že předloží údaje ze své evropské studie americkému Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) a zahájí větší pokus na lidech ve Spojených státech.
I když existuje řada studií o různých nosičích, jako jsou hydrogely a další biomateriály, které dokážou udržet buňky na místě a růst chrupavky, co je na této práci vzrušující, je to, že toto bioadhezivum dokáže udržet hydrogel na místě poměrně silně, což mu dává čas. k opětovnému růstu chrupavky, říká Farshid Guilak , biomedicínský inženýr na lékařské fakultě Duke University. A protože biomateriál nemusí být před injekcí naočkován buňkami – což je strategie, kterou zkoumá mnoho výzkumných skupin – může být pro Cartilix jednodušší získat pro materiál schválení FDA.
Elisseeff přizpůsobuje své biomateriály i pro jiné aplikace. Nedávno například licencovala některé své technologie Kythera Biopharmaceuticals , společnost se sídlem v Calabasas, CA, která se specializuje na kosmetickou medicínu. Společnost používá materiály Elisseeff k vývoji světlem aktivovaných kosmetických výplní, které vydrží mnohem déle než ty, které jsou v současnosti na trhu. Tyto výplně, které se obvykle vstřikují do kůže po stranách úst, aby se minimalizovaly vrásky způsobené stárnutím, mívají krátkou životnost. Pacienti často postup opakují několikrát do roka.
S našimi materiály svítíme světlem na [oblast pokožky], která byla injektována, a zesíťujeme materiály, aby nedegradovaly tak rychle, říká Elisseeff. Říká, že Kythera plánuje testovat kosmetické výplně u pacientů během několika měsíců. První pilotní studie proběhne v Beverly Hills.