طراحی مواد جدید برای بهبود زخم‌ها
برای کمک به بهبود زخم‌ها از مواد مختلفی استفاده می‌شود؛ اسفنج‌های کلاژنی به درمان سوختگی و زخم‌های فشاری کمک می‌کنند و ایمپلنت‌های داربست‌مانندی که برای ترمیم استخوان‌ها استفاده می‌شوند. اما از آنجایی که فرایند ترمیم بافت با گذشت زمان دچار تغییر می‌شود، دانشمندان در حال توسعه‌ی مواد زیستی جدیدی هستند که همگام با فرایند بهبود زخم با بافت‌ها ارتباط برقرار کنند.
دکتر بن المکوئیست و گروهش، ملکول جدیدی را تولید کرده‌اند که می‌تواند روشی را که مواد سنتی مورد استفاده برای بهبود زخم در بدن کار می‌کنند، دچار تغییر کند. در روش آن‌ها که با نام TrAP شناخته می‌شود، این ملکول‌ها برای بهبود زخم با سیستم ترمیمی طبیعی بدن تعامل برقرار می‌کنند. پژهشگران می‌گویند تلفیق ملکول‌های TrAP با مواد پزشکی موجود می‌تواند موجب تحولی در روش‌های درمان زخم‌ها شود. المکوئیست می‌گوید:
| تکنولوژی ما می‌تواند به راه‌اندازی نسل جدیدی از مواد که برای بهبودی زخم‌ها فعالانه با بافت‌ها همکاری می‌کنند، کمک کند. |
پس از ایجاد یک زخم، سلول‌ها از طریق داربست‌های کلاژنی موجود در زخم همچون عنکبوتی که به‌دنبال تارهای خود می‌رود، حرکت می‌کنند. با حرکت آن‌ها داربست کلاژنی کشیده می‌شود و این امر موجب فعال‌شدن پروتئین‌های ترمیم‌کننده‌ی پنهان و آغاز ترمیم بافت می‌شود. پژوهشگران، TrAP را به‌عنوان راهی برای تقلید این روش ترمیم طبیعی طراحی کرده‌اند. آن‌ها قطعات DNA را به اشکال سه‌بعدی به‌نام آپتامر در‌آورده‌اند که دارای گرایش اختصاصی به پروتئین‌های درگیر در فرایند بهبود زخم بوده و اتصال محکمی با این پروتئین‌ها برقرار می‌کند.
سپس آن‌ها یک «دسته‌ی» قابل تنظیم را روی این ساختار قرار دادند که سلول‌ها قبل از اتصال به داربست کلاژنی به آن متصل می‌شوند. با حرکت سلول‌ها روی TrAP، این ساختار ملکولی از هم باز شده و این امر موجب پیدایش و فعال شدن پروتئین‌های ترمیم‌کننده می‌شود. این پروتئین‌ها موجب تحریک رشد و تکثیر سلول‌های بهبوددهنده‌ی زخم می‌شوند.
مقاله‌های مرتبط:
- سرعت بهبودی زخم‌هایی که طی روز ایجاد می‌شوند، بیشتر است
- تایید روشی توسط FDA برای درمان زخم‌های ترمیم نشده با سلول‌های بنیادی
- تولید بانداژ هوشمندی که وضعیت زخم را تشخیص می‌دهد
پژوهشگران همچنین دریافتند که با تغییر دسته‌ی سلولی آن‌ها می‌توانند تعیین کنند که کدام نوع از سلول‌ها به این ساختار متصل شوند و این امر به آن‌ها اجازه می‌دهد که TrAPها را برای آزاد کردن پروتئین‌های درمانی اختصاصی بر اساس نوع سلول‌های موجود، اختصاصی کنند. حین انجام این کار، ملکول‌های TrAP موادی را تولید می‌کنند که می‌توانند در جریان بهبود زخم به‌طور هوشمندانه با نوع مناسب سلول و در زمان مناسب تعامل برقرار کنند.
این اولین بار است که پژوهشگران پروتئین‌های ترمیم‌کننده را با استفاده از انواع مختلفی از سلول‌ها و با موادی که کاملا به دست انسان ساخته شده‌اند، فعال می‌کنند. این تکنیک تقلیدی از روش‌های ترمیمی است که در طبیعت یافت می‌شود. دکتر المکوئیست گفت:
| استفاده از حرکات سلولی برای فعال کردن فرایند بهبود زخم در همه‌ی موجودات زنده از اسفنج‌ها گرفته تا انسان وجود دارد. رویکرد ما تقلیدی از این فرایند است و به‌طور فعال با انواع مختلفی از سلول‌ها که در بافت‌های آسیب‌دیده‌ی ما طی زمان برای بهبود زخم وارد عمل می‌شوند، کار می‌کند. |
پژوهشگران امیدوارند روش آن‌ها موجب طراحی روش‌های درمانی برای زخم‌هایی نظیر زخم پای دیابتی شود
این روش با انواع مختلف سلول‌ها قابل انطباق است، بنابراین می‌تواند در انواع مختلفی از جراحات مانند شکستگی استخوان، آسیب بافت پس از بروز حمله‌ی قلبی و اعصاب آسیب‌دیده استفاده شود. طراحی تکنیک‌های جدید برای بیمارانی که زخم‌های آن‌ها با مداخلات درمانی کنونی درمان نمی‌شوند، نظیر زخم پای دیابتی که علت اصلی قطع پای غیرتروماتیک است، حیاتی است. روش ساخت TrAP نسبتا ساده است و به‌طور کامل به دست انسان ساخته می‌شود. این ساختارها به‌راحتی در آزمایشگاه‌های مختلف و در مقیاس‌های صنعتی قابل تولید هستند. انطباق‌پذیری آن‌ها نیز بالا است و می‌توانند به دانشمندان در یافتن روش‌های جدید برای مطالعات آزمایشگاهی مرتبط با بیماری‌ها، سلول‌های بنیادی و توسعه‌ی بافت کمک کنند.
از طرف دیگر آپتامرها در حال حاضر به‌عنوان دارو استفاده می‌شوند، یعنی بی‌خطر بودن و استفاده‌ی بالینی از آن‌ها قبلا تایید شده است. از آنجا که TrAPها از مزایای آپتامرهایی که در حال حاضر برای استفاده از انسان‌ها بهینه شده‌اند، استفاده می‌کنند؛ مسیر رسیدن آن‌ها به کلینیک‌ها نسبت‌به روش‌هایی که از صفر شروع می‌کنند، کوتاه‌تر خواهد بود. دکتر المکوئیست گفت:
| تکنولوژی TrAP روشی انعطاف‌پذیر برای ایجاد موادی است که فعالانه با زخم تعامل برقرار می‌کنند و دستورالعمل‌های کلیدی برای زمان و مکان موردنیاز آن‌ها فراهم می‌کنند. این نوع درمان هوشمند و پویا در هر مرحله از بهبودی زخم مفید بوده و دارای پتانسیل افزایش احتمال بهبودی جراحات است و نیز استفاده‌های گسترده‌ای در انواع مختلفی از زخم‌ها خواهد داشت. این تکنولوژی دارای توانایی عمل کردن به‌عنوان یک راهنمای ترمیم زخم است و سلول‌های مختلف را طی زمان برای کار با هم برای بهبود بافت‌های آسیب‌دیده هماهنگ می‌کند. |
