Τεχνητός ιστός «διορθώνει» καρδιές, μυς και φωνητικές χορδές

«Παντρεύοντας» τη χημεία, τη φυσική, τη βιολογία και τη μηχανική, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο ΜακΓκιλ στον Καναδά ανέπτυξαν ένα βιοϋλικό το οποίο μπορεί να επιδιορθώνει καρδιές, μυς και φωνητικές χορδές σηματοδοτώντας μια άκρως σημαντική εξέλιξη στο πεδίο της αναγεννητικής ιατρικής.

Σε αναζήτηση ανθεκτικών ενέσιμων υλικών

«Τα άτομα που αναρρώνουν από βλάβες στην καρδιά έχουν συχνά μπροστά τους έναν μακρύ και δύσκολο ‘ταξίδι’. Η επουλωτική διαδικασία συνδέεται με προκλήσεις εξαιτίας της συνεχούς κίνησης που πρέπει να αντέχουν οι ιστοί καθώς η καρδιά πάλλεται. Το ίδιο ισχύει και για τις φωνητικές χορδές. Μέχρι σήμερα δεν υπήρχε κάποιο ενέσιμο υλικό το οποίο να είναι αρκετά ισχυρό ώστε να κάνει αυτή τη δουλειά» ανέφερε ο Γκουαγνκγιού Μπάο, υποψήφιος διδάκτορας στο Τμήμα Μηχανικής του Πανεπιστημίου ΜακΓκιλ που συμμετείχε στην ερευνητική ομάδα.

Ο βιοαντιδραστήρας που χρησιμοποιεί η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου ΜακΓκιλ για τη δοκιμή της υδρογέλης που ανέπτυξε σε φωνητικές χορδές (Zixin He)

Σταθερή πορώδης δομή

Οι ερευνητές ανέπτυξαν μια νέα ενέσιμη υδρογέλη για την επούλωση των ιστών που έχουν υποστεί βλάβη. Η υδρογέλη αποτελεί έναν τύπο βιοϋλικού που επιτρέπει στα κύτταρα να επιβιώνουν και να πολλαπλασιάζονται. Μόλις εγχυθεί στο σώμα, το βιοϋλικό αυτό σχηματίζει μια σταθερή, πορώδη δομή η οποία αφήνει τα ζώντα κύτταρα της περιοχής να πολλαπλασιαστούν και να μεταναστεύσουν προς τις περιοχές των οργάνων που παρουσιάζουν βλάβη ώστε να τις επιδιορθώσουν.

Υποσχόμενα αποτελέσματα για αποκατάσταση των φωνητικών χορδών

«Τα αποτελέσματα είναι υποσχόμενα και ελπίζουμε ότι κάποια ημέρα η νέα υδρογέλη θα χρησιμοποιείται ως εμφύτευμα με στόχο την αποκατάσταση της φωνής σε άτομα με κατεστραμμένες φωνητικές χορδές όπως είναι οι ασθενείς που έχουν επιβιώσει από καρκίνο του λάρυγγα» σημείωσε ο Μπάο.

Επιτυχημένη δοκιμή της υδρογέλης

Οι επιστήμονες μελέτησαν την ανθεκτικότητα και τη διάρκεια ζωής της υδρογέλης τους σε ένα ειδικό μηχάνημα που ανέπτυξαν ώστε να προσομοιώνει την κινητικότητα των ανθρώπινων φωνητικών χορδών. Δονούμενο 120 φορές το δευτερόλεπτο επί περισσότερους από έξι εκατομμύρια κύκλους, το βιοϋλικό παρέμεινε ανέπαφο τη στιγμή που άλλα αντίστοιχα υλικά έσπασαν σε κομμάτια.

Προσθήκη πολυμερούς στη «συνταγή»

«Ενθουσιαστήκαμε όταν είδαμε πως στις δοκιμές μας η υδρογέλη λειτούργησε τέλεια. Πριν από τη δική μας δουλειά, δεν υπήρχαν ενέσιμα τέτοια βιοϋλικά που να είναι όσο πορώδη και όσο ανθεκτικά χρειάζεται. Για να λύσουμε αυτό το ζήτημα, προσθέσαμε στη ‘συνταγή’ μας ένα πολυμερές που δημιουργεί πόρους» εξήγησε ο Μπάο.

Και για δοκιμή φαρμάκων ενάντια στον νέο κοροναϊό

Η καινοτόμος αυτή έρευνα ανοίγει επίσης νέους δρόμους και για άλλες εφαρμογές όπως η χορήγηση φαρμάκων, η μηχανική ιστών αλλά και η δημιουργία μοντέλων ιστών για δοκιμές φαρμάκων, υπογράμμισαν οι ερευνητές. Μάλιστα η ομάδα σκοπεύει να χρησιμοποιήσει την τεχνολογία της υδρογέλης που ανέπτυξε και για τη δημιουργία πνευμόνων στο εργαστήριο στους οποίους θα μπορούν να δοκιμάζονται φάρμακα ενάντια στον νέο κοροναϊό.