L’ADN peut aider à stimuler la cicatrisation osseuse de manière localisée et ciblée. Cela a été démontré par des chercheurs de l’Université Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU), de l’Université de Leipzig, de l’Université d’Aveiro (Portugal) et de l’Institut Fraunhofer pour la microstructure des matériaux et des systèmes IMWS à Halle. Ils ont mis au position un nouveau procédé dans lequel ils recouvrent les matériaux d’implant d’un biomatériau activé par un gène qui incite les cellules souches à produire du tissu osseux. Leurs conclusions ont été publiées dans la revue Highly developed Healthcare Materials.
“Cependant, lorsqu’il s’agit de fractures compliquées ou de pertes tissulaires majeures, même le pouvoir d’auto-guérison d’un os est insuffisant”, explique le professeur Thomas Groth, chef du groupe de recherche sur les matériaux biomédicaux à l’Institut de pharmacie de MLU. “Dans de tels cas, des implants sont nécessaires pour stabiliser l’os, remplacer des parties d’articulations ou combler des défauts as well as importants avec des matériaux dégradables.” Le succès de tels implants dépend en grande partie de la qualité de leur incorporation dans l’os. Des endeavours accrus ont été déployés ces dernières années pour soutenir ce processus en recouvrant les implants de matériaux bioactifs pour activer les cellules osseuses et les cellules souches mésenchymateuses.
mais leur activation pour régénérer spécifiquement l’os peut être particulièrement difficile. Dans de tels cas, une matrice extracellulaire joue un rôle vital. “Le tissu entre les cellules osseuses est composé de collagènes et de sulfate de chondroïtine, entre autres”, explique Groth.” Cela garantit que les implants sont mieux incorporés et sont moins susceptibles d’être rejetés par l’organisme. Des médicaments et des activateurs peuvent également être ajoutés à la matrice extracellulaire artificielle pour stimuler la croissance osseuse. L’un de ces activateurs est la protéine BMP-2, qui est déjà utilisée dans les fusions vertébrales ou pour traiter les fractures compliquées qui ne guérissent pas. Cependant, des études ont montré que la forte dose de BMP-2 nécessaire peut entraîner une development incontrôlée de tissu osseux dans le muscle mass environnant ainsi que d’autres effets secondaires indésirables.
Les chercheurs de Halle, Leipzig et Aveiro proposent donc une procédure qui stimule les cellules souches de manière moreover ciblée et provoque nettement moins d’effets secondaires. Ils se concentrent notamment sur l’amélioration de la conception de la matrice extracellulaire. Cela leur permet de contrôler sa composition, sa composition et ses propriétés au niveau nano. “C’est un processus sophistiqué que nous avons perfectionné chez MLU en collaboration avec Fraunhofer IMWS”, explique Thomas Groth.
Cette conception au niveau nano est nécessaire pour fonctionnaliser le biomatériau ici. Au lieu d’incorporer de grandes quantités de BMP-2 directement dans le biofilm et de risquer une libération incontrôlée, il conditionne des fragments d’ADN dans des nanoparticules lipidiques qui agissent comme des conteneurs de transportation. Ceci, à son tour, energetic les cellules souches formant les os.
explique Thomas Groth. “L’ADN peut être libéré de manière ciblée et limite la stimulation de la croissance tissulaire en fonction du temps et de l’emplacement, sans provoquer d’effets secondaires indésirables.” Selon Groth. non seulement dans le domaine de la development osseuse.