Il controllo magnetico è la chiave per il trattamento delle fratture delle cellule staminali / Magnetic control key to stem cell fracture treatment

Il controllo magnetico è la chiave per il trattamento delle fratture delle cellule staminali / Magnetic control key to stem cell fracture treatment

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Fratture scomode come questa potrebbero essere guarite utilizzando cellule staminali mirate / Awkward fractures such as this could be healed using directed stem cells

Secondo i ricercatori delle università di Keele e Nottingham, le nanoparticelle magnetiche controllate a distanza potrebbero essere la chiave per migliorare la guarigione delle ossa danneggiate.

Particolarmente indicata per le fratture che non guariscono, i danni causati dall'osteoporosi e le malattie ossee, la tecnica agisce stimolando le cellule staminali a rigenerare l'osso direttamente nella zona interessata

Attualmente, lesioni complesse come queste vengono trattate principalmente mediante l'innesto di osso sano nella zona interessata, ma questa procedura è invasiva, dolorosa e comporta il rischio di infezione, e può essere particolarmente difficile se il paziente presenta una patologia scheletrica che riduce la quantità di osso sano disponibile per l'innesto. Le cellule staminali rappresentano un'opzione ovvia, ma stimolarne la differenziazione in cellule ossee in quantità sufficientemente elevate si è rivelato problematico.

La nuova ricerca, guidata da James Henstock del Keele's Research Institute for Science and Technology in Medicine, ha utilizzato femori di pollo ed idrogel di collagene ingegnerizzati per modellare ossa danneggiate. "Abbiamo rivestito nanoparticelle magnetiche con proteine ​​target specifiche, quindi le abbiamo controllate a distanza con un campo magnetico esterno per simulare l'esercizio", ha spiegato Henstock. Una volta in posizione, le nanoparticelle hanno rilasciato uno stimolatore proteico della crescita in diverse fasi, con conseguente aumento della formazione e della densità ossea senza causare stress meccanico né all'osso in formazione né ai tessuti circostanti, afferma il gruppo.

"Le terapie iniettabili per la medicina rigenerativa mostrano un grande potenziale come via minimamente invasiva per introdurre in modo efficiente cellule staminali terapeutiche, veicoli per la somministrazione di farmaci e biomateriali nei siti delle ferite", ha commentato Henstock. "Questo lavoro dimostra che fornire gli opportuni segnali meccanici, in combinazione con il rilascio controllato di fattori di crescita a queste terapie cellulari iniettabili, può avere un impatto significativo sul miglioramento della crescita ossea".

ENGLISH

Remotely-controlled magnetic nanoparticles could be the key to improving the healing of damaged bone, according to researchers from Keele and Nottingham Universities

Particularly suited to fractures that will not heal, damage caused by osteoporosis and bone diseases, the technique works by stimulating stem cells to regenerate bone directly in the affected area.

Currently, difficult injuries such as these are primarily treated by grafting healthy bone into the area, but this is invasive, painful and carries the risk of infection, and can be especially difficult if the patient has a skeletal disorder that reduces the amount of healthy bone available for grafting. Stem cells are an obvious option, but encouraging them to differentiate into bone cells in large enough quantities has proved problematic.

The new research, led by James Henstock of Keele’s Research Institute for Science and Technology in Medicine, used chicken foetal femurs and tissue-engineered collagen hydrogels to model injured bone. “We coated magnetic nanoparticles with specific targeting proteins then controlled them remotely with an external magnetic field to simulate exercise,’ Henstock explained. The nanoparticles released a protein growth stimulant in several stages once in place, resulting in an increase in bone formation and density without causing mechanical stress to either the forming bone or to the surrounding tissues, the team claims.

‘Injectable therapies for regenerative medicine show great potential as a minimally invasive route for introducing therapeutic stem cells, drug delivery vehicles and biomaterials efficiently to wound sites,’ Henstock commented. ‘This work demonstrates that providing the appropriate mechanical cues in conjunction with controlled release of growth factors to these injectable cell therapies can have a significant impact on improving bone growth.’

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/news/magnetic-control-key-to-stem-cell-fracture-treatment?