Pomôže „oprava“ kostí

Nový objav na poli medicíny možno v budúcnosti urýchli hojenie zlomenín a pomôže pacientom s rakovinou kostí. Vedci z Northwesternskej univerzity v USA pod vedením profesora Samuela Stuppa napodobnili kolagénové vlákna a zregenerovali štruktúru kostí na mikroskopickej úrovni. Navrhli molekuly napodobňujúce drobné kolagénové vlákna, bez ktorých sa rast a obnova kostí nezaobíde. Kosť tvorí najmä na vápnik bohatý minerál hydroxyapatit a proteín kolagén. Kolagénové vlákna sú časťou, na ktorej sa tvoria a hromadia kryštáliky hydroxyapatitu, čím sa kosť obnovuje a pevnie.

Jednotlivé mikroskopické vlákna, ktoré sa podobajú na kolagénové vlákna v skutočnej kosti sú 1000-krát tenšie ako ľudský vlas. Nové nanomolekuly podporujú rast kostí a mohli by urýchľovať liečenie fraktúr. Môžu sa pospájať do štruktúr takmer identických s tými, ktoré sa nachádzajú na mikroskopickej úrovni v samotnom tele.

Samuel Stupp s kolegami z Northwestern University v Ilinois upravili malé proteínové molekuly - peptidy. Na jednotlivé peptidy pripojili „chvostík“ nerozpustný vo vode, zoradili ich do cylindrických stĺpcov s výbežkami dovnútra; tieto dlhé ohybné stĺpce tvorili spleť „červíkovitých“ vláken. Na mieste ich vedci fixovali nadviazaním susedných peptidov. Podobné väzby pripájajú kolagénové vlákna na tkanivo medzi bunkami. Potom pridali molekulárne skupiny, ktoré podporujú tvorbu hydroxyapatitových kryštálov v prirodzených proteínoch a materiál vložili do roztoku iónov vápnika a fosforu. Hydroxyapatitové kryštály sa formovali presne tým istým spôsobom ako na kolagénových vláknach v skutočných kostiach - paralelne s dĺžkou vlákna.

Ak by sa tieto nanoštruktúry začlenili do gélu, mohli by sa umiestniť do medzier medzi zlomenými časťami kosti a možno by zrýchlili liečenie. Z potenciálnej liečby budú mať aj ďalší pacienti - napr. s rakovinou kostí, ktorí potrebujú zaceliť diery v štruktúre kostí - a tieto molekuly môžu formovať efektívnejšie stavebné bloky. Podľa profesora Samuela Stuppa, ktorý viedol štúdiu, je regeneratívna medicína ešte v plienkach. Ideálne by bolo, keby sa telo samé dokázalo liečiť, napr. opravovať kosti povzbudením mineralizácie na materiáli, ktorý by telo akceptovalo ako prirodzený. Okrem toho by sa mohli dať vyvinúť štruktúry, ktoré priťahujú aj iné bunky - nielen kostné.

(kab, BBC)