Zientzialariek lehen aldiz sortu dute hidrogel injektagarria, zeinak ehunen espezifikoak diren molekula bioaktiboak barneratzen dituen gurutzatzaile berrien bidez. Deskribatutako hidrogelak ehunen ingeniaritzan erabiltzeko potentzial handia du
Ehun ingeniaritza ehun eta organoen ordezkoen garapena da –hiru dimentsioko zelulen eraikuntzak– ehun naturalen antzeko propietateak dituztenak. Ehunen ingeniaritza Ehunen funtzioak berreskuratu, kontserbatu edo areagotzea du helburu biologikoki aktiboak diren aldamio horiek erabiliz. Sintetikoa hidrogela polimeroak halako aldamio mekanikoak eskaintzeko hautagai itxaropentsu gisa txalotu dira, konposizio bereziagatik eta matrize zelulaz kanpoko naturalarekin duten egitura antzekotasunengatik. Hidrogelek ehun-inguruneak imitatzen dituzte eta hidrogeletako gurutzagailuek materialari bere egitura mantentzen laguntzen diote ur kantitate handiak xurgatu dituen arren. Hala ere, gaur egun eskuragarri dauden hidrogelak biologikoki geldoak dira eta, beraz, ezin dute berez jardun funtzio biologiko egoki bat gidatzeko. Biomolekula bateragarriak gehitzea eskatzen dute (adibidez hazkuntza-faktoreak, ligando itsasgarriak) hidrogelen ezinbesteko zati bihurtuz.
Ekainaren 11an argitaratutako ikerketa batean Zientzia aurrerapenek, zientzialariek hidrogel injektagarri modular berri bat garatu dute, PdBT izeneko gurutzatzaile bat erabiltzen duena, konposatu biodegradagarria, hidrogel polimeroa gurutzatzeko, hidrogel puztua eta bioaktibo bat sortzeko. PdBTk molekula bioaktiboak barneratzen ditu hidrogeleko gurutzatzaile kimikoetan ainguratuz. Biomolekula espezifikoak PdBTrekin nahas daitezke giro-tenperaturan eta, horrela, molekula bioaktiboak hidrogelaren zati integratu bihurtzen dira. Horrelako sistemak, lehen aldiz garatua, ehunen espezifiko biomolekularekin lotzeko gaitasuna du giro-tenperaturan funtzionalizatu ahal izateko, gero bigarren injekzio edo sistemarik behar izan gabe.
Gehitutako biomolekulak hidrogelean ainguratuta geratzen dira eta zuzenean xede-ehunean aurkez daitezke. Honek xede-eremutik kanpoko eremura zabaltzea eragozten du, nahi ez diren ondorioak saihestuz, hala nola inaktibazioa edo ehunen hazkuntza erredundantea. Esperimentuak hezur eta kartilagoetan egin ziren PdBT monomero espezifikoak erabiliz, funtzionaltasuna gehituz, kartilagoari lotutako N-kadherina peptido hidrofoboa eta hezur-proteina morfogenetiko hidrofiloaren peptido bat eta kartilagotik eratorritako glicosaminoglicano bat, kondroitin sulfatoa sartuz. Hidrogel nahasketa hau zuzenean injektatu daiteke xede-ehunean. Hidrogelean sartutako biomolekulak ostalari-ehunaren gorputzeko zelula ama mesenkimalekin kontaktuan jartzen dira eta horiek "erakartzen" dituzte, xede-eremuan gehitzen diren "hazi" edo hazkuntza berria hasteko. Ehun berria hazten denean, hidrogela degradatu eta desagertzen da.
Oraingo ikerketan deskribatzen den hidrogel berria giro-tenperaturan prestatu daiteke berehala erabiltzeko eta horren arabera pertsonaliza daiteke ehun desberdinetarako. Prestaketa prozesu sinpleak biomolekularen degradazio termikoa saihesten du, aurreko hidrogelekin arazoa izan dena, horrek haien jarduera biologikoan eragiten baitu. Hidrogel bioaktiboek hezurrak, kartilagoak, azala eta beste ehunak birsortzen lagun dezakete. Propietate onak dituen hidrogel bioaktibo injektagarria erabiltzen duen teknika berri honek ehunen ingeniaritzan erabiltzeko potentzial handia du.
***
{Jatorrizko ikerketa-lana irakur dezakezu behean aipatzen den DOI estekan aipaturiko iturrien zerrendan}
Iturria (k)
Guo JL et al. 2019. Ehunen ingeniaritzarako hidrogel gurutzatzaile modularrak, ehunen espezifikoak eta biodegradagarriak. Zientzia Aurrerapenak. 5 (6). https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw7396
