חוקרים מאוניברסיטת אוטווה יצרו הידרוג'ל הניתן להתאמה אישית וחסכוני שיכול לשפר משמעותית את תהליכי הריפוי של רקמות ואיברים שונים, עם תוכניות לבדיקות נוספות לקראת יישום קליני. קרדיט: אוניברסיטת אוטווה
למחקר פורץ דרך בראשות ד"ר אמיליו I. Alarcón מאוניברסיטת אוטווה יש פוטנציאל להשפיע על מיליוני חיים באמצעות פיתוח הידרוג'לים מבוססי פפטיד. חומרים חדשניים אלה מיועדים לסגירת פצעי עור, מתן חומרים טיפוליים לרקמת לב פגועה, ולתקן ולעצב מחדש קרניות פגועות.
בשילוב עדינות ביו-רפואית והנדסה בהשראת הטבע, צוות מדענים בראשות uOttawa יצר חומר דמוי ג'לי שמראה פוטנציאל גדול לתיקון במקום למגוון מדהים של איברים ורקמות פגומים בגוף האדם.
מחקר חדשני בהובלת הפקולטה לרפואה של אוטווה פרופסור חבר ד"ר אמיליו I. Alarcón עשוי בסופו של דבר להשפיע על מיליוני חיים עם הידרוג'לים מבוססי פפטיד שיסגרו פצעי עור, יספקו תרופות לשריר הלב הפגוע, כמו גם יעצבו וירפאו קרניות פגועות.
פרופסור חבר באוניברסיטת אוטווה, ד"ר אמיליו I. Alarcón, מדען ומנהל בקבוצת BioEngineering and Therapeutic Solutions (BEaTS) במכון הלב של אוניברסיטת אוטווה, שעבודת המחקר החדשנית שלה מתמקדת בפיתוח חומרים חדשים עם יכולות להתחדשות רקמות. קרדיט: אוניברסיטת אוטווה
"אנחנו משתמשים בפפטידים כדי לייצר פתרונות טיפוליים. הצוות שואב השראה מהטבע לפיתוח פתרונות פשוטים לסגירת פצעים ותיקון רקמות", אומר ד"ר אלרקון, מדען ומנהל בקבוצת BioEngineering ופתרונות טיפוליים (BEaTS) במכון הלב של אוניברסיטת אוטווה שעבודת המחקר החדשנית שלו היא התמקד בפיתוח חומרים חדשים עם יכולות להתחדשות רקמות.
פפטידים הם מולקולות באורגניזמים חיים והידרוג'לים הם חומר על בסיס מים עם מרקם ג'לטיני שהוכח שימושי בטיפולים.
הגישה שבה נעשה שימוש במחקר – פורסמה זה עתה ב חומרים פונקציונליים מתקדמים ובהובלה משותפת של ד"ר אריק סוורונן וד"ר מארק רול – הוא ייחודי. רוב ההידרוג'לים שנחקרו בהנדסת רקמות הם חומרים שמקורם בבעלי חיים ומבוססים על חלבונים, אבל החומר הביולוגי שנוצר על ידי הצוות השיתופי מוגדש על ידי פפטידים מהונדסים. זה עושה את זה יותר מתורגם קלינית.
השפעה פוטנציאלית על טיפולים רפואיים
ד"ר רול, פרופסור מן המניין במחלקה לרפואה סלולרית ומולקולרית בפקולטה לרפואה של אוטווה והק"ר המוכשר למחקר בחטיבה לכירורגית לב במכון הלב של אוניברסיטת אוטווה, אומר שהתובנות של המחקר יכולות להיות משנות משחק.
"למרות אלפי שנים של אבולוציה, התגובה האנושית לריפוי פצעים עדיין לא מושלמת", אומר ד"ר רול. "אנחנו רואים צלקות לא מותאמות בכל דבר, מחתכי עור ועד פציעות עיניים, ועד לתיקון לב לאחר אוטם שריר הלב. דרס. Alarcón, Suuronen ושאר הצוות שלנו התמקדו בבעיה זו במשך כמעט שני עשורים. הפרסום של ד"ר אלרקון ב חומרים פונקציונליים מתקדמים חושפת דרך חדשה להפוך ריפוי פצעים, ריפוי איברים ואפילו צלקות בסיסיות לאחר ניתוח להרבה יותר ניתנים לשינוי מבחינה טיפולית, ולפיכך ניתנים לאופטימיזציה לבריאות האדם".
ד"ר מארק רול, פרופסור מן המניין במחלקה לרפואה סלולרית ומולקולרית בפקולטה לרפואה של אוטאווה, והראשות המוסמכת למחקר בחטיבה לניתוחי לב במכון הלב של אוניברסיטת אוטווה. קרדיט: אוניברסיטת אוטווה
אכן, היכולת לווסת את החומר הביולוגי המבוסס על פפטיד היא המפתח. ההידרוג'לים של צוות uOttawa מתוכננים להתאמה אישית, מה שהופך את החומר העמיד להתאמה לשימוש במגוון מפתיע של רקמות. בעיקרו של דבר, ניתן להתאים את המתכון הדו-רכיבי כדי להגביר את ההדבקה או להפחית רכיבים אחרים בהתאם לחלק בגוף הזקוק לתיקון.
"למעשה הופתענו מאוד ממגוון היישומים שהחומרים שלנו יכולים להשיג", אומר ד"ר אלרקון. "הטכנולוגיה שלנו מציעה פתרון משולב הניתן להתאמה אישית בהתאם לרקמה הממוקדת."
ד"ר אלרקון אומר שלא רק שנתוני המחקר מצביעים על כך שהפעולה הטיפולית של ההידרוג'לים הביומימטיים יעילה ביותר, אלא שהיישום שלו פשוט וחסכוני בהרבה מגישות רגנרטיביות אחרות.
החומרים מתוכננים בעלות נמוכה וניתנת להרחבה – איכויות חשובות ביותר עבור כל מספר יישומים ביו-רפואיים מרכזיים. הצוות גם הגה מערכת סינון מהירה שאפשרה להם להוזיל משמעותית את עלויות התכנון ותקופות זמן הבדיקה.
"הפחתה משמעותית זו בעלות ובזמן לא רק הופכת את החומר שלנו לכדאי יותר מבחינה כלכלית אלא גם מאיץ את הפוטנציאל שלו לשימוש קליני", אומר ד"ר אלרקון.
מהם השלבים הבאים עבור צוות המחקר העשיר בכישרון? הם יערכו ניסויים גדולים בבעלי חיים כהכנה לניסויים בבני אדם. עד כה נערכו בדיקות לב ועור עם מכרסמים, ובוצעה עבודת הקרנית ex vivo.
חלק מהעבודה עבור מחקר זה מומן על ידי הפקולטה לרפואה של אוטאווה "הנתיב לפטנטים וקדם-מסחור" (3P), גישה ממוקדת חדשנות לספק לחוקרים המובילים בקהילה שלנו את הסיוע הדרוש כדי להביא את המבטיחים ביותר שלהם. פריצות דרך לעולם הרחב.
מימון: המכונים הקנדיים לחקר הבריאות, קרן הלב והשבץ של קנדה, מועצת המחקר למדעי הטבע וההנדסה של קנדה, ממשלת אונטריו
