Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Rice στις ΗΠΑ ανέπτυξαν ένα «εργοστάσιο κυτοκινών» σε μορφή επιθέματος, το οποίο χρησιμοποιεί γενετικά τροποποιημένα κύτταρα για να απελευθερώνει θεραπευτικές πρωτεΐνες απευθείας στα χρόνια τραύματα με σταθερό και παρατεταμένο τρόπο.
Τα χρόνια τραύματα είναι συχνά δύσκολο να επουλωθούν, καθώς ο οργανισμός αδυνατεί να διατηρήσει επαρκή ανοσολογικά σήματα για την αποκατάσταση των ιστών, ενώ οι υπάρχουσες θεραπείες περιορίζονται από το γεγονός ότι οι θεραπευτικές πρωτεΐνες αποδομούνται γρήγορα και δεν παραμένουν για αρκετό χρόνο στο σημείο του τραύματος.
Το επίθεμα σχεδιάστηκε ως πλατφόρμα κυτταρικής «παραγωγής», όπου τα τροποποιημένα κύτταρα λειτουργούν σαν μικροσκοπικά εργοστάσια που εκκρίνουν συνεχώς κυτοκίνες-πρωτεΐνες σηματοδότησης που ρυθμίζουν τη φλεγμονή, την ανοσολογική απόκριση και την αναγέννηση των ιστών. Με αυτόν τον τρόπο, δημιουργείται ένα πιο σταθερό περιβάλλον επούλωσης απευθείας στο σημείο του τραύματος.
Σε προκλινικές δοκιμές σε ποντίκια και χοίρους, το επίθεμα επιτάχυνε σημαντικά την επούλωση, αναδεικνύοντας τις δυνατότητες της στοχευμένης και παρατεταμένης ανοσοτροποποίησης στην επιδιόρθωση ιστών.
«Τα ευρήματα δείχνουν πώς η συνεχής, στοχευμένη χορήγηση κυτοκινών μπορεί να υποστηρίξει βασικές βιολογικές οδούς που εμπλέκονται στην επιδιόρθωση των ιστών», δήλωσε ο Ομίντ Βεϊσέ, επκεφαλής της μελέτης και ερευνητής βιοϋλικών.
Οι ερευνητές εξέτασαν επίσης πώς το επίθεμα επηρέασε τη βιολογική δραστηριότητα σε κυτταρικό επίπεδο. Η αλληλούχιση RNA αποκάλυψε την ενεργοποίηση αρκετών οδών που σχετίζονται με την επούλωση τραυμάτων μετά τη θεραπεία. Η μεταγραφική ανάλυση έδειξε αυξημένη δραστηριότητα σε γονίδια που συνδέονται με την αναγέννηση των ιστών και την ανοσοτροποποίηση.
Μελλοντικές εφαρμογές
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η τεχνολογία του «εργοστασίου κυτοκινών» θα μπορούσε να αξιοποιηθεί και πέρα από την επούλωση τραυμάτων. Σύμφωνα με τους ίδιους, η πλατφόρμα έχει τη δυνατότητα να υποστηρίξει τη στοχευμένη χορήγηση θεραπευτικών πρωτεϊνών σε παθήσεις που απαιτούν μακροχρόνια και τοπικά ελεγχόμενη ανοσολογική σηματοδότηση.
Ο Κρίστιαν Σράιμπ, επίκουρος καθηγητής έρευνας στο τμήμα βιοϊατρικής του Rice και συν-συγγραφέας της μελέτης, δήλωσε ότι η ομάδα σχεδιάζει τώρα να βελτιώσει τον έλεγχο της χορήγησης κυτοκινών.
«Η δυνατότητα ρύθμισης τόσο του τύπου όσο και του χρόνου χορήγησης κυτοκινών ανοίγει τον δρόμο για πιο ακριβή έλεγχο της διαδικασίας επούλωσης», δήλωσε ο Σράιμπ.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Biomedical Engineering.
