Onderzoekers op het gebied van botweefselregeneratie geloven dat ze een belangrijke doorbraak hebben bereikt voor patiënten met bottrauma, ziekte of defecten zoals osteoporose.

Medische onderzoekers van Keele University en Nottingham University hebben ontdekt dat magnetische nanodeeltjes bedekt met targeting-eiwitten stamcellen kunnen stimuleren om bot te regenereren. Onderzoekers waren ook in staat om de cellen rechtstreeks naar het gewonde gebied te brengen, het op afstand besturen van de nanodeeltjes om mechanische krachten te genereren en het regeneratieproces in stand te houden door gefaseerde afgifte van een eiwitgroeistimulans.

De huidige methode voor het repareren van bot dat zichzelf niet kan genezen, is door middel van een transplantaat dat bij de patiënt wordt afgenomen. Helaas, dit kan pijnlijk zijn, invasieve procedure, en wanneer het gebied dat moet worden gerepareerd te groot is of als de patiënt een skeletaandoening heeft, zoals soms een gebrek aan gezond bot voor transplantatie.

Om deze reden, het stimuleren van de groei van nieuw bot door middel van geïnjecteerde stamcellen is een gebied van groot belang voor medische onderzoekers. Er is veel vooruitgang geboekt, maar er blijft een grote hindernis - het vinden van een geschikt middel om de differentiatie van de stamcellen te stimuleren, zodat ze de kwaliteit van botweefsel worden die nodig is in een hoeveelheid die groot genoeg is om patiënten effectief te behandelen.

James Henstock, doctoraat leidde de door Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) gefinancierde studie, naast Alicia El Haj, doctoraat, en collega's van Keele University's Institute for Science and Technology in Medicine, evenals Kevin Shakesheff, doctoraat, van de School of Pharmacy van de Universiteit van Nottingham.

James Henstock zei:"Injecteerbare therapieën voor regeneratieve geneeskunde tonen een groot potentieel als een minimaal invasieve route voor het introduceren van therapeutische stamcellen, medicijnafgiftevehikels en biomaterialen efficiënt naar wondplaatsen."

"Tijdens ons onderzoek hebben we magnetische nanodeeltjes gecoat met specifieke targeting-eiwitten en ze vervolgens op afstand bestuurd met een extern magnetisch veld om inspanning te simuleren. We wilden leren hoe dit de geïnjecteerde stamcellen en hun vermogen om functioneel bot te herstellen zou kunnen beïnvloeden."

Het team van onderzoekers voerde hun test uit met behulp van twee modellen:foetale dijbenen van kippen en weefsel-engineered collageen hydrogels. In beide gevallen toonden de resultaten een toename in botvorming en dichtheid zonder enige mechanische spanning op het construct of het omringende weefsel te veroorzaken.

"Dit werk toont aan dat het verstrekken van de juiste mechanische aanwijzingen in combinatie met gecontroleerde afgifte van groeifactoren aan deze injecteerbare celtherapieën een significante invloed kan hebben op het verbeteren van de botgroei. Het zou mogelijk ook de tissue engineering-benaderingen voor translationele geneeskunde kunnen verbeteren", zei Dr. Henstock.