Ερευνητές αξιοποιούν εξωκυτταρικά κυστίδια για τη δημιουργία βιοδραστικών υλικών που προάγουν την επούλωση και την αγγειογένεση
Ερευνητές από το Columbia Engineering δημιούργησαν ένα νέο πλαίσιο για τον σχεδιασμό βιοδραστικών ενέσιμων υδρογέλων με βάση εξωκυτταρικά κυστίδια (EVs), για εφαρμογές στην ιστική μηχανική και την αναγεννητική ιατρική.
Σύμφωνα με άρθρο που δημοσιεύθηκε στις 25 Ιουλίου στο περιοδικό Matter, ο επίκουρος καθηγητής Santiago Correa και η ομάδα του παρουσίασαν μια πλατφόρμα υδρογέλης που χρησιμοποιεί EVs από γάλα, συγκεκριμένα από γιαούρτι, για να ξεπεράσει βασικά εμπόδια στην ανάπτυξη βιοϋλικών. Τα EVs είναι μικροσκοπικά σωματίδια που εκκρίνονται φυσικά από κύτταρα και μεταφέρουν βιολογικά σήματα όπως πρωτεΐνες και γενετικό υλικό, διευκολύνοντας πολύπλοκη κυτταρική επικοινωνία που τα συνθετικά υλικά αδυνατούν να μιμηθούν.
Στη μελέτη, τα EVs χρησιμοποιούνται όχι μόνο ως βιοδραστικά στοιχεία αλλά και ως δομικά συστατικά, σχηματίζοντας μαζί με βιοσυμβατά πολυμερή ένα ενέσιμο υλικό. Η χρήση EV γιαουρτιού επέτρεψε στη νέα υδρογέλη να μιμηθεί τη μηχανική των ζωντανών ιστών και να αλληλεπιδρά ενεργά με τα γύρω κύτταρα, ενισχύοντας την επούλωση και την αναγέννηση χωρίς ανάγκη πρόσθετων χημικών ουσιών.
«Αυτό ξεκίνησε ως μια απλή ερευνητική ερώτηση για το πώς μπορούμε να φτιάξουμε υδρογέλες με βάση τα EVs» δήλωσε ο Correa. «Τα EV από γιαούρτι αποδείχθηκαν όχι μόνο κατάλληλα για πειραματισμούς αλλά και πολλά υποσχόμενα ως θεραπευτικό εργαλείο».
Η έρευνα συνδυάζει τη δουλειά του εργαστηρίου Correa στο Columbia με τη συμβολή του Πανεπιστημίου της Πάντοβα, αξιοποιώντας την τεχνογνωσία της ιταλικής ομάδας στην παραγωγή EV από γεωργικές πηγές. Η συνεργασία επικύρωσε ότι τα υδρογέλη μπορούν να σχηματιστούν με EV και από άλλες πηγές, όπως κύτταρα θηλαστικών και βακτήρια, επιβεβαιώνοντας τη συμβατότητα και την ευελιξία της πλατφόρμας.
Προκλινικά πειράματα σε ανοσοϊκανά ποντίκια έδειξαν ότι τα υδρογέλη EV από γιαούρτι είναι βιοσυμβατά και προκαλούν ισχυρή αγγειογένεση εντός μίας εβδομάδας, χωρίς σημάδια ανεπιθύμητων αντιδράσεων. Αντίθετα, παρατηρήθηκε σχηματισμός νέων αιμοφόρων αγγείων και δημιουργία ενός αντιφλεγμονώδους μικροπεριβάλλοντος που ενισχύει τη φυσική διαδικασία αποκατάστασης ιστών.
