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Un potenziale metodo per trattare l'osteoartrite mediante un sistema nano-ingegnerizzato per la somministrazione di terapie proteiche

I ricercatori hanno creato nanoparticelle minerali bidimensionali per fornire un trattamento nel corpo per la rigenerazione della cartilagine

L'osteoartrite è una malattia degenerativa che colpisce 630 milioni di persone in tutto il mondo, ovvero quasi il 15% dell'intera popolazione mondiale pianeta. Nell'osteoartrosi, la cartilagine delle nostre ossa inizia a rompersi e ciò può danneggiare l'osso sottostante provocando dolore e rigidità, soprattutto nelle articolazioni del ginocchio, dell'anca e del pollice. L’incidenza di questa condizione aumenta con l’avanzare dell’età. I trattamenti per l'artrosi comprendono farmaci, fisioterapia, terapia occupazionale mirati principalmente ad alleviare i sintomi del dolore. Per trattare completamente questa condizione, è necessario riparare i tessuti articolari danneggiati. Questa riparazione è complicata e impegnativa poiché il tessuto cartilagineo nell’osso è difficile da rigenerare. Poiché la popolazione mondiale sta invecchiando, sono immediatamente necessari nuovi trattamenti efficaci per l’osteoartrosi.

Fattori di crescita le proteine

Un possibile trattamento dell'osteoartrosi prevede la progettazione e la fornitura di le proteine terapeutica, ad es proteine ingegnerizzato in laboratorio per uso terapeutico. Proteine le terapie hanno avuto un impatto importante su molte malattie negli ultimi decenni. Una di queste classi di proteine è chiamato fattori di crescita che sono secreti solubili proteine. Il nostro corpo è capace di autoguarigione e questo processo può essere potenziato mediante l’applicazione artificiale di fattori di crescita per migliorare i processi coinvolti nell’autoguarigione. Tuttavia, la maggior parte dei fattori di crescita conosciuti si degradano rapidamente e quindi è necessario un dosaggio molto elevato per ottenere un effetto terapeutico. Gli studi hanno dimostrato effetti avversi di un dosaggio elevato come infiammazione e formazione incontrollata di tessuti. Anche l’applicazione dei fattori di crescita è molto limitata, principalmente a causa della mancanza di sistemi di consegna efficienti o di vettori di biomateriali. I fattori di crescita insieme a efficienti sistemi di rilascio di biomateriali sono fondamentali nella medicina rigenerativa che coinvolge la riparazione e la rigenerazione dei tessuti.

Un nuovo trattamento per l'artrosi a base di nanosilicati

I ricercatori della Texas A&M University, negli Stati Uniti, miravano a sviluppare un nuovo trattamento per la rigenerazione della cartilagine progettando nanoparticelle minerali bidimensionali (2D) che potrebbero essere utilizzate per fornire fattori di crescita. Queste nanoparticelle (o nanosilicati) possiedono due caratteristiche chiave – elevata area superficiale e doppia carica – che consentono un più facile fissaggio dei fattori di crescita. I nanosilicati mostrano una maggiore efficacia legante ai fattori di crescita senza influenzarli proteine Conformazione 3D o sua funzione biologica. Consentono un rilascio prolungato e prolungato (più di 30 giorni) di fattori di crescita alle cellule staminali mesenchimali umane che vengono poi utilizzate nella rigenerazione della cartilagine inducendo una maggiore differenziazione delle cellule staminali verso la cartilagine. La differenziazione migliorata conferma l'elevata attività del rilasciato le proteine e anche a una concentrazione 10 volte inferiore rispetto alle attuali terapie che utilizzano dosi molto più elevate.

Questo studio pubblicato in Materiali e interfacce applicate ACS mostra un sistema nanoingegnerizzato – una piattaforma basata su nanoargilla in cui i nanosilicati possono essere utilizzati come veicolo di consegna per consentire la consegna sostenuta di le proteine terapie per il trattamento dell’artrosi. Un tale sistema di somministrazione basato su biomateriali potrebbe garantire un trattamento efficace dell’osteoartrosi riducendo i costi complessivi e minimizzando gli effetti collaterali negativi. Questa nuova piattaforma di erogazione può potenziare le attuali strategie di rigenerazione ortopedica e avere un impatto sulla medicina rigenerativa.

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{Puoi leggere il documento di ricerca originale facendo clic sul collegamento DOI indicato di seguito nell'elenco delle fonti citate}

Fonte (s)

Cross LM et al 2019. Consegna sostenuta e prolungata di Proteine Terapie da nanosilicati bidimensionali. Materiali e interfacce applicate ACS. 11 https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733

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