دانشمندان پشم را به ماده‌ای برای ترمیم استخوان تبدیل کردند!

دانشمندان انگلیسی در پژوهش جدیدی نشان داده‌اند پشم می‌تواند جایگزین مؤثر و پایداری برای موادی باشد که در حال حاضر برای ترمیم استخوان‌های آسیب‌دیده استفاده می‌شوند.

به گزارش ایسنا، پژوهش جدید دانشمندان «کینگز کالج لندن»(King's College London) نشان می‌دهد کراتین که یک پروتئین طبیعی به‌دست‌آمده از پشم است، از بازسازی استخوان حیوان زنده پشتیبانی می‌کند و به تولید بافت استخوانی می‌پردازد که نسبت به استاندارد طلایی کنونی، شباهت بیشتری به استخوان طبیعی و سالم دارد.

به نقل از مدیکال‌اکسپرس، گروه پژوهشی کینگز کالج لندن، کراتین به‌دست‌آمده از پشم را در مدل‌های حیوانی آزمایش کردند و دریافتند که این ماده قادر به هدایت رشد استخوان جدید در نواحی آسیب‌دیده است. دکتر «شریف الشرکاوی»(Sherif Elsharkawy) از پژوهشگران این پروژه گفت: ما واقعاً هیجان‌زده‌ایم که برای اولین بار نشان می‌دهیم چگونه یک ماده مبتنی بر پشم با موفقیت برای ترمیم استخوان‌های یک حیوان زنده آزمایش شده است.

این ماده علاوه بر عملکرد امیدوارکننده، مزیت پایداری را نیز دارد، زیرا پشم یک ماده طبیعی است و اغلب یک محصول زائد از صنعت کشاورزی به شمار می‌رود که آن را به یک منبع تجدیدپذیر و مقیاس‌پذیر تبدیل می‌کند.

برای دهه‌ها، کلاژن به عنوان استاندارد طلایی مورد استفاده در بسیاری از کاربردهای پزشکی و دندانپزشکی ترمیمی در نظر گرفته شده است. این ماده به عنوان مانع محافظ عمل می‌کند و از تداخل بافت نرم در روند بهبودی جلوگیری می‌کند و در عین حال، به استخوان اجازه رشد مجدد می‌دهد.

با وجود این، کلاژن بدون محدودیت نیست. این ماده نسبتاً ضعیف است و می‌تواند خیلی سریع تجزیه شود. همین ویژگی باعث می‌شود کلاژن هنگام استفاده برای ترمیم استخوان‌هایی که باید وزن را تحمل کنند یا در برابر نیرو مقاومت کنند، مشکل‌ساز باشد. همچنین، استخراج کلاژن می‌تواند پیچیده و پرهزینه باشد.

الشرکاوی گفت: از دیدگاه پژوهشی، این یک نقطه عطف بزرگ است. این یافته، کراتین را به عنوان یک گروه جدید از مواد زیستی ترمیمی قرار می‌دهد که می‌تواند وابستگی دیرینه به کلاژن را به چالش بکشد.

دانشمندان برای بررسی پتانسیل این ماده، غشاهایی را با استفاده از کراتین استخراج‌شده از پشم ابداع کردند و آنها را تحت عملیات شیمیایی قرار دادند تا چارچوب‌های پایدار و بادوام ایجاد کنند. این گروه پژوهشی ابتدا غشاها را روی سلول‌های استخوان انسان در آزمایشگاه بررسی کردند. سلول‌ها روی سلول‌های استخوان انسان رشد کردند و نشانه‌های آشکاری را از تشکیل استخوان سالم نشان دادند.

دانشمندان در مرحله بعد، غشاها را روی موش‌هایی آزمایش کردند که نقص‌های جمجمه آنها بسیار بزرگ بود؛ در حدی که به طور طبیعی بهبود نمی‌یافت. دانشمندان طی چند هفته، نحوه‌ حمایت غشاهای کراتین از رشد استخوان جدید را در مناطق آسیب‌دیده بررسی کردند.

اگرچه غشاهای کلاژنی در مجموع استخوان بیشتری تولید کردند، اما داربست‌های کراتینی، استخوانی را به وجود آوردند که سازمان‌یافته‌تر و از نظر ساختاری ایمن‌تر بود و الیاف آن با هماهنگی بهتری قرار داشتند که شباهت زیادی به استخوان طبیعی و سالم داشت. همچنین، غشاها به نرمی با بافت اطراف ادغام شدند و در طول فرآیند بهبود پایدار ماندند که هر دو ویژگی برای استفاده پزشکی در دنیای واقعی ضروری هستند.

الشرکاوی گفت: ما این فناوری را به طور مؤثر روی یک مدل حیوانی آزمایش کرده‌ایم که این موضوع را بسیار فراتر از یک مفهوم اولیه مواد نشان می‌دهد. این آزمایش نشان می‌دهد که کراتین می‌تواند از بازسازی استخوان در یک سیستم بیولوژیکی زنده پشتیبانی کند و این فناوری را به طور قابل توجهی به استفاده در بیماران واقعی نزدیک‌تر سازد.

*