Επιστήμονες από το Τμήμα Μηχανικών του πανεπιστημίου Κολούμπια στις ΗΠΑ ανέπτυξαν μια ενέσιμη υδρογέλη φτιαγμένη από εξωκυτταρικά κυστίδια (EVs) που προέρχονται από γιαούρτι, η οποία μιμείται τους ζωντανούς ιστούς και προάγει την φυσική αναγέννηση.
Στη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Matter», ο Σαντιάγκο Κορέα, επίκουρος καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής στο Κολούμπια και οι συνεργάτες τους, περιγράφουν μια ενέσιμη πλατφόρμα υδρογέλης που χρησιμοποιεί εξωκυτταρικά κυστίδια από γάλα για να αντιμετωπίσει μακροχρόνια εμπόδια στην ανάπτυξη βιοϋλικών. Αυτά τα μικροσκοπικά σωματίδια, που απελευθερώνονται φυσικά από τα κύτταρα, μεταφέρουν βιολογικές πληροφορίες, όπως πρωτεΐνες και γενετικό υλικό, επιτρέποντας πολύπλοκη κυτταρική επικοινωνία, κάτι που τα συνθετικά υλικά δυσκολεύονται να επιτύχουν.
Ο διπλός ρόλος των EVs
Στην περίπτωση της συγκεκριμένης υδρογέλης, τα εξωκυτταρικά κυστίδια έχουν δύο βασικές λειτουργίες: λειτουργούν ως φορείς θεραπευτικών σημάτων και παράλληλα σχηματίζουν τη δομή της υδρογέλης μέσω διασταύρωσης με βιοσυμβατά πολυμερή. Για να ξεπεράσουν το πρόβλημα της περιορισμένης διαθεσιμότητας των EVs, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν εξωκυτταρικά κυστίδια από γιαούρτι, μια έξυπνη λύση που επέτρεψε την παραγωγή μεγαλύτερης ποσότητας υδρογέλης. Το αποτέλεσμα είναι ένα μαλακό υλικό που μοιάζει με ζωντανό ιστό και διεγείρει τη διαδικασία επούλωσης χωρίς επιπλέον χημικά πρόσθετα.
Η χρήση EVs από γιαούρτι οδήγησε στη δημιουργία ενός σχεδιαστικού πλαισίου για υδρογέλες που ενσωματώνουν εξωκυτταρικά κυστίδια ως δομικά και βιολογικά στοιχεία. Το μοντέλο επαληθεύτηκε επίσης με EVs από θηλαστικά και βακτήρια, αποδεικνύοντας ότι η πλατφόρμα είναι ευέλικτη και μπορεί να προσαρμοστεί σε διάφορες πηγές.
Επιτυχία in vivo και ανοσολογική απόκριση
Τα πρώτα πειράματα σε ποντίκια έδειξαν ότι οι υδρογέλες με EVs από γιαούρτι είναι βιοσυμβατές και διεγείρουν έντονη αγγειογένεση μέσα σε μία εβδομάδα, χωρίς ανεπιθύμητες επιπτώσεις. Το υλικό προωθεί το σχηματισμό νέων αιμοφόρων αγγείων — κρίσιμο βήμα για αποτελεσματική επιδιόρθωση ιστών — και δημιουργεί ένα ανοσολογικό περιβάλλον πλούσιο σε αντιφλεγμονώδη κύτταρα, συμβάλλοντας πιθανώς στη διαδικασία επούλωσης. Η ομάδα διερευνά πώς αυτή η ανοσολογική απόκριση μπορεί να καθοδηγήσει την αναγέννηση.
«Το να σχεδιάζεις ένα υλικό που μιμείται φυσικά το περιβάλλον του σώματος και ταυτόχρονα επιταχύνει την ίαση ανοίγει νέους δρόμους στην αναγεννητική ιατρική», τόνισε η Άρτεμις Μαργαρώνη, μέλος της ερευνητικής ομάδας.
ΠΗΓΗ: SciTechDaily
