Innowacyjny Bactogel daje nową nadzieję na regenerację mięśni

Naukowcy z Politechniki w Delhi wykorzystują moc bakterii do leczenia tkanek.

Naukowcom udało się stworzyć nowy biopolimer pochodzenia bakteryjnego, zwany PAMA, który zastosowano w hydrożelu do skutecznej regeneracji tkanki mięśniowej u myszy, co może powodować skutki uboczne w leczeniu urazów układu mięśniowo-szkieletowego w różnych populacjach.

Zespół badawczy na Politechnice Duńskiej, kierowany przez Alirezę Dolshahi Pirouz, dokonał niedawno znaczących postępów w inżynierii tkankowej i terapii komórkowej, wykorzystując terapeutyczne właściwości bakterii.

Grupa wykorzystała naturalne możliwości produkcji biologicznej w bakteriach, aby wyprodukować nowy biopolimer o właściwościach gojących tkanki. Wykorzystali ten polimer do wytworzenia trwałego, elastycznego i elastycznego hydrożelu do regeneracji tkanki mięśniowej. Badanie opublikowano w czasopiśmie Bioactive Materials i szczegółowo opisano nowy biopolimer — metakrylan pantoanu, w skrócie PAMA — który ma właściwości regeneracyjne mięśni pochodzące z bakterii.

Obiecujące rezultaty w leczeniu urazów mięśni

Zastosowali ten nowy hydrożel – czyli „baktożel” – do leczenia urazów mięśni u myszy z obiecującymi wynikami. Badanie in vivo wykazało znaczny wzrost tworzenia tkanki mięśniowej i spadek tkanki włóknistej. Dzięki niemal 100% regeneracji mechanicznej oraz dobrej biokompatybilności i zdolności gojenia, hydrożel PAMA oferuje nową ścieżkę w tej dziedzinie.

„Takie połączenie osiągnięć jest rzadko spotykane w tej dziedzinie, ponieważ większość bioaktywnych żeli wykazuje suboptymalne właściwości mechaniczne, które nie są dostosowane do wymagającego środowiska mechanicznego tkanki mięśni szkieletowych, np. mięśni.

„Wierzę, że nasze nowe odkrycia mogą pomóc w lepszym leczeniu urazów układu mięśniowo-szkieletowego u sportowców, osób starszych, a także rannych żołnierzy i innych osób, które brały udział w wypadkach skutkujących urazami mięśni”.

Korzystając z PAMA, zespół wykazał, że można osiągnąć regenerację tkanek u myszy bez użycia komórek i spodziewają się znacznie lepszego gojenia, łącząc żele bakteryjne z komórkami progenitorowymi mięśni lub komórkami macierzystymi.

„Wyobrażam sobie przyszłość, w której polimery pochodzące z bakterii lub po prostu „bakterii” zrewolucjonizują dziedzinę medycyny regeneracyjnej. Przyszłość, w której bakterie w tak zwanych kąpielach z bakteriami regeneracyjnymi wydzielają bakterie regeneracyjne na żądanie w celu leczenia dotkniętych tkanek pacjentów” – mówi Alireza Dolatshahi. Piruz.

Odniesienie: „Wspieranie odzyskiwania wolumetrycznej utraty mięśni (VML) w modelu szczurzym przy użyciu ultratwardych hydrożeli pochodzenia bakteryjnego” autorstwa Seyeda Vahida Niknejada, Mehdiego Mehrali, Farinaza Riahi Khorsjani, Rezy Heydari, Firoza Babu Kadomudiego, Nasima Joulafshana, Miguela Castillo, oraz Cristian Pablo Pennisi, Masoud Hosni, Mohammad Javad Jahanshahi, Mohammad Mehrali, Younes Ghasemi, Nigar Azarbera, Thomas L. Andersen i Alireza Dolshahi Pirouz, 1 czerwca 2024 r., Substancje biologicznie czynne.
DOI: 10.1016/j.bioactmat.2024.04.006

Finansowanie: Danmarks Frie Forskningsfond, Fundacja Novo Nordisk, Program Badawczy VIDI, Program Ramowy Horyzont 2020, Horyzont 2020, Grant Marie Skłodowska-Curie