Τα μωρά και τα νεογέννητα ποντίκια μπορούν φυσικά να θεραπεύσουν βλάβες στα οστά που σχηματίζουν την κορυφή του κρανίου, αλλά αυτή η ικανότητα χάνεται στους ενήλικες. Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ ανέπτυξαν μια νέα προσέγγιση που προώθησε την αναγέννηση των οστών σε ποντίκια χωρίς εμφύτευση οστικού ιστού ή βιοϋλικών.
Η τεχνική χρησιμοποιεί μια συσκευή παρόμοια με ένα ορθοδοντικό σύρμα που χρησιμοποιείται για την ευθυγράμμιση των δοντιών για να τεντώσει προσεκτικά το κρανίο κατά μήκος των ραφών του, ενεργοποιώντας τα σκελετικά βλαστοκύτταρα που βρίσκονται σε αυτές τις τρεμούλες ραφές. Σε ενήλικα ποντίκια, η τεχνική αποκατέστησε βλάβη στο κρανίο που διαφορετικά δεν θα είχε επουλωθεί από μόνη της.
«Η προσέγγισή μας είναι εμπνευσμένη από μωρά επειδή έχουν μια εκπληκτική ικανότητα να αναγεννούν ελαττώματα των οστών στα οστά της κνήμης που αποτελούν την κορυφή του κρανίου», δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Giuseppe Intini, D.D.S., Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής περιοδοντολογίας και πρόληψης. οδοντιατρική στο Pitt School of Dental Medicine, μέλος του McGowan Institute for Regenerative Medicine και ερευνητής στο UPMC Hillman Cancer Center.
“Αξιοποιώντας τη θεραπευτική ικανότητα του ίδιου του σώματος με αυτοθεραπείες, μπορούμε να τονώσουμε τα οστά να αυτοθεραπευθούν. Ελπίζουμε να αξιοποιήσουμε αυτήν την έρευνα στο μέλλον για να αναπτύξουμε νέες θεραπείες για τους ανθρώπους.” Το τραύμα, τα συγγενή ελαττώματα και η χειρουργική επέμβαση για τη θεραπεία του καρκίνου ή άλλων ασθενειών είναι κοινές αιτίες βλάβης στο κρανίο. Αφού οι άνθρωποι φτάσουν στην ηλικία των 2 ετών περίπου, τέτοιοι τραυματισμοί δεν επουλώνονται από μόνοι τους.
«Στα μωρά, τα οστά της γόνατος δεν είναι πλήρως συγχωνευμένα, επομένως τα ράμματα όπου βρίσκονται τα βλαστοκύτταρα είναι ακόμα ανοιχτά», είπε ο Intini. «Αναρωτηθήκαμε αν τα μη συντηγμένα ράμματα είχαν κάποια σχέση με την αναγεννητική ικανότητα των οστών που παρατηρήθηκε στα μωρά και υποθέσαμε ότι θα μπορούσαμε να το αναστρέψουμε αυτό στους ενήλικες ανοίγοντας μηχανικά τα ράμματα για να ενεργοποιήσουμε τη θέση των βλαστοκυττάρων και να ενισχύσουμε τον αριθμό των βλαστοκυττάρων».
Σε ποντίκια – τα οποία έχουν πολύ παρόμοια ανάπτυξη κρανίου με τον άνθρωπο – οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια λεγόμενη συσκευή απόσπασης της προσοχής των οστών για να εφαρμόσουν προσεκτικά μια ελεγχόμενη δύναμη έλξης στα οστά της γόνατος, αρκετά ισχυρή ώστε να διευρύνει ελαφρώς τα ράμματα αλλά όχι αρκετή για να προκαλέσει κάταγμα. Χρησιμοποιώντας αλληλουχία μονοκυττάρου RNA και μικροσκοπία ζωντανής απεικόνισης, διαπίστωσαν ότι ο αριθμός των βλαστοκυττάρων στα διογκωμένα ράμματα αυτών των ζώων τετραπλασιάστηκε.
Ως αποτέλεσμα, τα ποντίκια που έλαβαν θεραπεία με τη συσκευή αναγέννησαν τα οστά για να θεραπεύσουν ένα μεγάλο ελάττωμα στο κρανίο. “Εάν μπορείτε να ενεργοποιήσετε αποτελεσματικά τη θέση των βλαστοκυττάρων, μπορείτε να αυξήσετε τον αριθμό των βλαστοκυττάρων και να διατηρήσετε την αναγέννηση των οστικών ελαττωμάτων”, δήλωσε ο Intini. «Είναι αξιοσημείωτο ότι δείξαμε ότι το ελάττωμα μπορεί να επουλωθεί ακόμα κι αν είναι μακριά από το ράμμα».
Αν και η προσέγγιση ήταν αποτελεσματική στη θεραπεία σκελετικά ώριμων ποντικών 2 μηνών, η ηλικία που χονδρικά μεταφράζεται σε νεαρή ενήλικη ζωή στους ανθρώπους, δεν λειτούργησε σε τρωκτικά 10 μηνών ή μέσης ηλικίας. «Στα ηλικιωμένα ποντίκια, η ποσότητα των βλαστοκυττάρων στα ράμματα του γομφίου είναι πολύ χαμηλή, επομένως η επέκταση αυτής της θέσης δεν είναι τόσο αποτελεσματική στην ενίσχυση της θεραπευτικής ικανότητας», εξήγησε ο Intini.
«Η υπέρβαση αυτής της πρόκλησης είναι ένα επίκεντρο της έρευνας που θα ακολουθήσει». Οι τρέχουσες θεραπείες για τη βλάβη στο κρανίο είναι συνήθως οστικά μοσχεύματα ή εμφύτευση βιοϋλικών που λειτουργούν ως ικριώματα για την οστική αναγέννηση, αλλά αυτές οι προσεγγίσεις δεν είναι πάντα αποτελεσματικές και ενέχουν κινδύνους, είπε ο Intini.