Een mogelijke methode om artrose te behandelen door een door nano ontworpen systeem voor de levering van eiwittherapieën

Onderzoekers hebben 2-dimensionale minerale nanodeeltjes gemaakt om behandeling in het lichaam te geven voor kraakbeenregeneratie

artrose is een degeneratieve ziekte die wereldwijd 630 miljoen mensen treft, wat neerkomt op bijna 15 procent van de gehele bevolking op de vliegtuig. Bij artrose begint het kraakbeen in ons bot af te breken en dit kan het onderliggende bot beschadigen en pijn en stijfheid veroorzaken, vooral in de knie-, heup- en duimgewrichten. De incidentie van deze aandoening neemt toe naarmate we ouder worden. Behandelingen voor artrose omvatten medicijnen, fysiotherapie en ergotherapie die voornamelijk gericht zijn op het verlichten van pijnsymptomen. Om deze aandoening volledig te behandelen, moeten beschadigde gewrichtsweefsels worden gerepareerd. Deze reparatie is ingewikkeld en uitdagend omdat kraakbeenweefsel in het bot moeilijk te regenereren is. Nu de wereldbevolking vergrijst, zijn er onmiddellijk nieuwe effectieve behandelingen voor artrose nodig.

Groeifactoren eiwit

Een mogelijke behandeling van artrose omvat het ontwerpen en leveren van eiwit therapieën bijv eiwitten ontwikkeld in een laboratorium voor therapeutisch gebruik. Eiwit therapieën hebben de afgelopen decennia een grote impact gehad op veel ziekten. Eén zo'n klasse van eiwitten worden groeifactoren genoemd die oplosbaar worden uitgescheiden eiwitten. Ons lichaam is in staat tot zelfgenezing en dit proces kan worden versterkt door kunstmatige toepassing van groeifactoren om de processen die betrokken zijn bij zelfgenezing te verbeteren. De meeste bekende groeifactoren worden echter snel afgebroken en daarom is een zeer hoge dosering nodig om een ​​therapeutisch effect te bereiken. Studies hebben nadelige effecten van hoge doseringen aangetoond, zoals ontstekingen en ongecontroleerde weefselvorming. De toepassing van groeifactoren is ook zeer beperkt, voornamelijk als gevolg van een gebrek aan efficiënte afleversystemen of dragers van biomateriaal. Groeifactoren samen met efficiënte systemen voor de afgifte van biomateriaal zijn van cruciaal belang in de regeneratieve geneeskunde waarbij sprake is van weefselherstel en regeneratie.

Een nieuwe behandeling voor artrose op basis van nanosilicaten

Onderzoekers van de Texas A&M University, VS, wilden een nieuwe behandeling voor de regeneratie van kraakbeen ontwikkelen door tweedimensionale (2D) minerale nanodeeltjes te ontwerpen die zouden kunnen worden gebruikt om groeifactoren te leveren. Deze nanodeeltjes (of nanosilicaten) bezitten twee belangrijke kenmerken – groot oppervlak en dubbele lading – waardoor groeifactoren gemakkelijker kunnen worden bevestigd. Nanosilicaten vertonen een hogere bindingseffectiviteit aan groeifactoren zonder de werking ervan te beïnvloeden eiwitten 3D-conformatie of zijn biologische functie. Ze maken een langere aanhoudende afgifte (meer dan 30 dagen) van groeifactoren aan menselijke mesenchymale stamcellen mogelijk, die vervolgens worden gebruikt bij de regeneratie van kraakbeen door verbeterde differentiatie van stamcellen naar kraakbeen te induceren. Verbeterde differentiatie bevestigt de hoge activiteit van het vrijgekomen materiaal eiwit en dat ook nog eens bij een tienmaal lagere concentratie vergeleken met de huidige therapieën die een veel hogere dosis gebruiken.

Deze studie gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces toont een nano-engineered systeem – een op nanoklei gebaseerd platform waarin nanosilicaten kunnen worden gebruikt als leveringsvoertuig om duurzame levering van eiwit therapeutische middelen voor de behandeling van artrose. Een dergelijk op biomateriaal gebaseerd toedieningssysteem zou een efficiënte behandeling van artrose kunnen garanderen door de totale kosten te verlagen en de negatieve bijwerkingen te minimaliseren. Dit nieuwe leveringsplatform kan de huidige orthopedische regeneratiestrategieën een impuls geven en een impact hebben op de regeneratieve geneeskunde.

***

{U kunt de originele onderzoekspaper lezen door op de DOI-link hieronder in de lijst met geciteerde bron(nen) te klikken}

Bron (nen)

Cross LM et al 2019. Aanhoudende en langdurige levering van Eiwit Therapeutica van tweedimensionale nanosilicaten. ACS Toegepaste Materialen & Interfaces. 11. https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733

Latest

De grootte van het centromere bepaalt de unieke meiose in Dogrose   

De hondsroos (Rosa canina), een wilde rozensoort, heeft...

Sukunaarchaeum mirabile: Wat is de structuur van cellulair leven?  

Onderzoekers hebben een nieuw archeon ontdekt dat in symbiotische relatie staat...

Komeet 3I/ATLAS: derde interstellaire object waargenomen in het zonnestelsel  

ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) heeft een... ontdekt.

Vera Rubin: Nieuwe foto van Andromeda (M31) vrijgegeven als eerbetoon 

De studie van Andromeda door Vera Rubin heeft onze kennis verrijkt...

Twee nieuwe Henipavirussen ontdekt bij vleermuizen in China 

Het is bekend dat de henipavirussen, het Hendra-virus (HeV) en het Nipah-virus (NiV),...

Nieuwsbrief

Niet te missen

Wat maakt dat Ginkgo biloba duizend jaar leeft?

Gingko-bomen leven duizenden jaren door compenserende...

Een allereerste prototype 'bloedtest' die objectief de ernst van pijn kan meten

Er is een nieuwe bloedtest voor pijn ontwikkeld...

Een nieuwe COVID-19-golf dreigt in Frankrijk: hoeveel komen er nog?

Er is een snelle toename van de deltavariant...

Een nieuw medicijn om geavanceerde medicijnresistente hiv-infectie te bestrijden

Onderzoekers hebben een nieuw hiv-medicijn ontworpen dat...

Circulaire zonne-halo

Circular Solar Halo is een optisch fenomeen dat wordt gezien in...
SCIEU-team
SCIEU-teamhttps://www.scientificeuropean.co.uk
Wetenschappelijk Europees® | SCIEU.com | Aanzienlijke vooruitgang in de wetenschap. Impact op de mensheid. Inspirerende geesten.

De grootte van het centromere bepaalt de unieke meiose in Dogrose   

De hondsroos (Rosa canina), de wilde rozensoort, heeft een pentaploïd genoom met 35 chromosomen. Hij heeft een oneven aantal chromosomen, maar toch...

Zonne-Dynamo: “Solar Orbiter” maakt allereerste foto’s van de zonnepool

Om de zonne-dynamo beter te begrijpen, is het noodzakelijk om de polen van de zon te bestuderen. Tot nu toe zijn echter alle waarnemingen van de zon gedaan vanaf...

Sukunaarchaeum mirabile: Wat is de structuur van cellulair leven?  

Onderzoekers hebben een nieuw archeon ontdekt in symbiotische relatie in een marien microbieel systeem dat een extreme genoomreductie vertoont met een zeer uitgeklede...

1 COMMENT

Reacties zijn gesloten.