I ricercatori nel campo della rigenerazione del tessuto osseo credono di aver fatto un passo avanti significativo per chi soffre di traumi ossei, malattie o difetti come l'osteoporosi.
Ricercatori medici della Keele University e della Nottingham University hanno scoperto che le nanoparticelle magnetiche ricoperte di proteine mirate possono stimolare le cellule staminali a rigenerare l'osso. I ricercatori sono stati anche in grado di consegnare le cellule direttamente nell'area lesa, controllare a distanza le nanoparticelle per generare forze meccaniche e mantenere il processo di rigenerazione attraverso rilasci graduali di uno stimolante della crescita proteica.
L'attuale metodo per riparare l'osso che non può guarire da solo è attraverso un innesto prelevato dal paziente. Sfortunatamente, questo può essere doloroso, procedura invasiva, e quando l'area che necessita di riparazione è troppo grande o il paziente ha un disturbo scheletrico come a volte può esserci una mancanza di osso sano per l'innesto.
Per questa ragione, stimolare la crescita di nuovo osso attraverso l'iniezione di cellule staminali è un'area di grande interesse per i ricercatori medici. Sono stati fatti molti progressi, ma rimane un grosso ostacolo:trovare un mezzo appropriato per stimolare la differenziazione delle cellule staminali in modo che diventino la qualità del tessuto osseo necessaria in una quantità sufficientemente grande per trattare i pazienti in modo efficace.
James Henstock, dottorato di ricerca ha condotto lo studio finanziato dal Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), al fianco di Alicia El Haj, dottorato di ricerca, e colleghi dell'Istituto per la scienza e la tecnologia in medicina della Keele University, così come Kevin Shakesheff, dottorato di ricerca, dalla School of Pharmacy dell'Università di Nottingham.
James Henstock ha dichiarato:"Le terapie iniettabili per la medicina rigenerativa mostrano un grande potenziale come percorso minimamente invasivo per l'introduzione di cellule staminali terapeutiche, veicoli per la somministrazione di farmaci e biomateriali in modo efficiente ai siti delle ferite".
"Nella nostra indagine abbiamo rivestito le nanoparticelle magnetiche con proteine mirate specifiche, quindi le abbiamo controllate a distanza con un campo magnetico esterno per simulare l'esercizio. Volevamo scoprire come ciò potrebbe influenzare le cellule staminali iniettate e la loro capacità di ripristinare l'osso funzionale".
Il team di ricercatori ha condotto il test utilizzando due modelli:femori fetali di pollo e idrogel di collagene ingegnerizzati. In entrambi i casi i risultati hanno mostrato un aumento della formazione e della densità ossea senza causare alcuno stress meccanico alla struttura o al tessuto circostante.
"Questo lavoro dimostra che fornire gli opportuni segnali meccanici in combinazione con il rilascio controllato di fattori di crescita a queste terapie cellulari iniettabili può avere un impatto significativo sul miglioramento della crescita ossea. Potrebbe anche migliorare gli approcci di ingegneria tissutale per la medicina traslazionale", ha affermato il dott. Henstock.
