211service.com
Rigenerazione della cartilagine lacerata
Un nuovo biomateriale sviluppato da Cartilix , una startup biotecnologica con sede a Foster City, in California, potrebbe migliorare notevolmente il tasso di successo della chirurgia di riparazione della cartilagine del ginocchio, rendendo la procedura più accessibile ai pazienti con problemi alle ginocchia. Il nuovo materiale, chiamato ChonDux, è costituito da un polimero idrogel che, iniettato nel ginocchio durante l'intervento chirurgico, guida la rigenerazione della cartilagine stimolando le cellule riparatrici del corpo.
Filler al ginocchio: Un biomateriale sviluppato da Cartilix, chiamato ChonDux, potrebbe migliorare l'attuale chirurgia delle microfratture finalizzata alla riparazione della cartilagine danneggiata del ginocchio. Durante la procedura, il chirurgo applica un bioadesivo (mostrato in blu) nella cavità in cui manca la cartilagine. Vengono quindi praticati piccoli fori (rossi) nell'osso vicino alla cavità e riempiti con idrogel (linee ondulate). La luce UVA viene irradiata sul materiale, causando l'indurimento del polimero da liquido viscoso a gel (linee tratteggiate).
La chirurgia mininvasiva del ginocchio nota come microfrattura, in cui un chirurgo pratica dei fori nel ginocchio per stimolare la rigenerazione della cartilagine persa dall'usura, è diventata sempre più popolare tra gli atleti negli ultimi anni. Un certo numero di giocatori di basket professionisti, tra cui Greg Oden dei Portland Trail Blazers e Amare Stoudemire dei Phoenix Suns, hanno subito la procedura, contribuendo alla sua ascesa in popolarità. Tuttavia, il tasso di successo della procedura varia notevolmente, afferma Norman Marco , chirurgo ortopedico presso il Virginia Cartilage Institute, a Springfield, VA. Tra i giovani atleti che hanno piccoli difetti nella cartilagine del ginocchio, la microfrattura funziona fino al 75% delle volte. Tuttavia, quel numero scende al 50 percento nei pazienti più anziani, dice Marcus.
Marcus, che è chief medical officer di Cartilix, e i suoi colleghi sperano di migliorare la procedura e renderla più accessibile alla più ampia popolazione di baby boomer. Quando le persone invecchiano, molte sono costrette a ridurre le loro attività fisiche a causa di articolazioni gonfie e dolorose causate dal deterioramento della cartilagine del ginocchio che deriva dall'età o risulta da stress o lesioni ripetitive. Marcus spera di essere in grado di curare questi pazienti prima che sviluppino un'artrosi conclamata. L'obiettivo è identificare quella grande popolazione che vuole essere attiva per tutta la vita, dice.
Durante la microfrattura, un chirurgo usa uno speciale punteruolo per praticare una serie di piccoli fori nell'osso sotto l'area della cartilagine mancante. Il midollo osseo contenente cellule staminali penetra nell'area danneggiata e forma un coagulo. Il coagulo rilascia cellule staminali, che si differenziano in cellule cartilaginee e formano gradualmente nuovo tessuto. Tuttavia, poiché il nuovo tessuto è cartilagine cicatriziale, non vera cartilagine, potrebbe non avere la stessa durata e resistenza del tessuto originale, un probabile contributo all'alto tasso di fallimento della microfrattura.
ChonDux è costituito da un idrogel costituito da glicole polietilenico, un polimero comunemente utilizzato in una varietà di prodotti medici, e da un bioadesivo per mantenere l'idrogel in posizione dopo l'iniezione. In primo luogo, il chirurgo ricopre l'interno della cavità dove manca la cartilagine con il bioadesivo e poi, come nella microfrattura, pratica piccoli fori nell'osso vicino alla cavità. Quindi il chirurgo riempie lo spazio vuoto con l'idrogel e fa brillare la luce UVA sul materiale, che fa indurire il polimero da liquido viscoso a gel. Il coagulo di sangue che si forma dalla microfrattura viene quindi intrappolato nell'idrogel.
Uno dei maggiori problemi con il trapianto di biomateriali è far aderire il materiale prevalentemente acquoso in uno spazio molto scivoloso, afferma Jennifer Elisseeff , un ingegnere biomedico della Johns Hopkins University, che ha sviluppato ChonDux e ha cofondato Cartilix. L'adesivo in questo caso è costituito da condroitin solfato, un componente naturale della cartilagine che viene modificato chimicamente per legarsi alla cartilagine sana che circonda il difetto, nonché all'idrogel. Agisce come un primer che aiuta la vernice ad aderire al muro, ha detto Elisseeff in un panel alla recente conferenza EmTech a Cambridge, MA. L'adesivo previene la formazione di cicatrici tra la nuova e la vecchia cartilagine.
Elisseeff, che era un membro del TR35 di Technology Review nel 2002, e il suo team hanno testato il materiale in conigli e capre e hanno scoperto che più cellule del midollo osseo rimangono intrappolate nel coagulo di sangue quando è presente l'idrogel, rispetto alla microfrattura condotta senza il gel. I ricercatori hanno anche notato che i difetti si riempiono più velocemente con il biomateriale che senza, e che il tessuto appena formato ricorda più da vicino la vera cartilagine.
Anche i risultati di un piccolo studio clinico in Europa sembrano promettenti. Secondo i risultati presentati all'EmTech, le scansioni di risonanza magnetica del ginocchio sei mesi dopo la procedura hanno mostrato che i pazienti che hanno ricevuto l'idrogel avevano sviluppato più tessuto rispetto a quelli sottoposti a microfrattura tradizionale e hanno riportato meno dolore. Cartilix spera di presentare i dati del suo studio europeo alla Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti e iniziare una sperimentazione umana più ampia negli Stati Uniti.
Sebbene ci siano numerosi studi su diversi vettori, come idrogel e altri biomateriali, che possono mantenere le cellule in posizione e far crescere la cartilagine, la cosa interessante di questo lavoro è che questo bioadesivo può mantenere l'idrogel in posizione abbastanza forte, dandogli tempo per far ricrescere la cartilagine, dice Farshid Guilak , un ingegnere biomedico presso la Duke University School of Medicine. E poiché il biomateriale non ha bisogno di essere seminato con cellule prima dell'iniezione, una strategia che molti gruppi di ricerca stanno studiando, potrebbe essere più facile per Cartilix ottenere l'approvazione della FDA per il materiale.
Elisseeff sta adattando i suoi biomateriali anche per altre applicazioni. Ad esempio, ha recentemente concesso in licenza parte della sua tecnologia a Citera Biofarmaci , un'azienda con sede a Calabasas, in California, specializzata in medicina estetica. L'azienda sta utilizzando i materiali di Elisseeff per sviluppare filler cosmetici attivati dalla luce che durano molto più a lungo di quelli attualmente sul mercato. Questi filler, che vengono in genere iniettati nella pelle lungo i lati della bocca per ridurre al minimo le rughe causate dall'invecchiamento, tendono ad avere una vita breve. I pazienti hanno spesso la procedura ripetuta più volte all'anno.
Con i nostri materiali, facciamo brillare la luce su [l'area della pelle] che è stata iniettata e reticola i materiali in modo che non si degradino così rapidamente, afferma Elisseeff. Dice che Kythera prevede di testare i filler cosmetici nei pazienti in un paio di mesi. Il primo studio pilota si svolgerà a Beverly Hills.