Science Daily, 03/05/2023
Sụn là một mô bảo vệ xương bằng cách giảm sốc (giảm chấn động) và tạo điều kiện cho khớp cử động trơn tru. Thật không may, do khả năng chữa bệnh nội tại hạn chế, cấy ghép tế bào gốc là một phương pháp điều trị đầy hứa hẹn để giải quyết tình trạng viêm và tổn thương sụn, cũng như thúc đẩy quá trình tái tạo sụn. Tuy nhiên, hạn chế lớn của kỹ thuật này là tế bào gốc cấy ghép nhanh chóng biến mất khỏi bề mặt sụn trơn láng và môi trường dịch xung quanh sụn, dẫn đến kết quả điều trị kém hiệu quả. Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu từ POSTECH, Trung tâm Y tế Đại học Dongguk và Nature Gluetech ở Hàn Quốc đã phát triển một chiến lược điều trị mới cho sụn bị tổn thương, liên quan đến việc sử dụng một chất lỏng nhớt, không thể trộn lẫn, có khả năng tạo điều kiện thuận lợi cho việc cấy ghép các tế bào gốc vào vùng mô bị ảnh hưởng bằng protein kết dính có nguồn gốc từ mussels và axit hyaluronic.
Nhóm nghiên cứu được dẫn dắt bởi Giáo sư Hyung Joon Cha (Khoa Kỹ thuật Hóa học và Trường Khoa học & Công nghệ Hội tụ), Tiến sĩ Seong-Woo Maeng, Tiến sĩ Tae Yoon Park và Giáo sư Kye Il Joo (hiện tại, thuộc Đại học Ewha Womans) từ Khoa Kỹ thuật Hóa học tại POSTECH, Giáo sư Gun-Il Im và Tiến sĩ Ji-Yun Ko từ Trung tâm Y tế Đại học Dongguk, và Tiến sĩ Seongmin Ha từ Nature Gluetech Co., Ltd. Nghiên cứu được hỗ trợ bởi Dự án R&D Công nghệ Y tế Hàn Quốc thông qua Phát triển Công nghiệp Y tế Hàn Quốc thuộc Bộ Y tế và Phúc lợi, đã được công bố trên Tạp chí Kỹ thuật Hóa học.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu kết dính sinh học mới ở dạng pha lỏng nhớt, không thể trộn lẫn để khắc phục những hạn chế của chiến lược xử lý thông thường. Điều này đạt được bằng cách kết hợp protein kết dính có nguồn gốc từ mussels với axit hyaluronic có trọng lượng phân tử cao, thể hiện các điện tích trái dấu và do đó tạo điều kiện cho các tương tác tĩnh điện giữa chúng. Bằng cách chế tạo một chất kết dính sinh học dạng lỏng có độ nhớt cao không bị phân hủy hoặc trương nở trong nước, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một vật liệu kết dính có thể bao bọc các tế bào gốc một cách an toàn và tạo điều kiện cho chúng gắn chặt vào vị trí cấy ghép.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng các tế bào gốc được bao bọc trong chất kết dính sinh học dạng lỏng được giữ lại tại chỗ khi cấy ghép vào sụn bị lỗi trong quá trình đánh giá mô hình thỏ. Việc lưu giữ kéo dài các tế bào gốc được cấy ghép trong sụn bị tổn thương đã tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tái tạo sụn và tăng cường hiệu quả điều trị của việc cấy ghép tế bào gốc. Một lợi ích bổ sung của chất lỏng kết dính do nhóm phát triển bao gồm chất kết dính tự nhiên không yêu cầu bất kỳ quy trình vật lý hoặc hóa học bổ sung nào.
Giáo sư Hyung Joon Cha, người đứng đầu nghiên cứu cho biết: “Hiệu quả điều trị của tế bào gốc có thể được tăng cường đáng kể bằng cách sử dụng protein bám dính của mussel, một vật liệu sinh học ban đầu được phát triển ở Hàn Quốc.” Ông cũng lưu ý rằng “Bởi vì chất kết dính sinh học dạng lỏng có thể được bào chế để tiêm, nên nó có khả năng trở thành một phương pháp điều trị hiệu quả cho sụn bị tổn thương khi được sử dụng trong cấy ghép tế bào gốc thông qua máy soi khớp, tương tự như máy nội soi.”
Công nghệ vật liệu protein kết dính mussel đã được chuyển giao cho Công ty TNHH Nature Gluetech và một nghiên cứu lâm sàng về chất kết dính tế bào gốc có tên CartiFix, được phát triển để điều trị viêm khớp trong nghiên cứu này, dự kiến sẽ sớm bắt đầu.
Tài liệu tham khảo:
Seong-Woo Maeng, Ji-Yun Ko, Tae Yoon Park, Jinyoung Yun, So Hyun Park, Sang Jun Han, Kye Il Joo, Seongmin Ha, Mingoo Jee, Gun-Il Im, Hyung Joon Cha. Adipose stem cell transplantation using adhesive protein-based viscous immiscible liquid for cartilage reconstruction. Chemical Engineering Journal, 2023; 463: 142379 DOI: 10.1016/j.cej.2023.142379
Nguồn: Pohang University of Science & Technology (POSTECH)
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/05/230503085331.htm
