Cercetătorii de la Universitatea Centrală din Florida au creat o tehnologie unică pentru tratarea osteoporozei, care utilizează nanobule ce furnizează tratament în zonele vizate ale pacientului.
Noua tehnologie a fost dezvoltată de Mehdi Razavi, profesor asistent la Colegiul de Medicină a Univesității din Florida și Angela Shar, studentă la științe biomedicale la Laboratorul de biomateriale și nanomedicină din cadrul universității.
Osteoporoza este o boală caracterizată printr-un dezechilibru între capacitatea organismului de a forma țesut osos nou (sau osificare), și de a descompune sau elimina osul vechi, proces denumit resorbție.
Potrivit Fundației pentru sănătatea osoasă și osteoporoză, studiile sugerează că una din două femei și până la unul din patru bărbați cu vârsta de 50 de ani și peste își vor fractura un os din cauza osteoporozei. De asemenea, experții prevăd că până în 2025, osteoporoza va fi responsabilă pentru aproximativ 3 milioane de fracturi și costuri de 25,3 miliarde de dolari anual.
Mehdi Razavi spune că un organism sănătos înlocuiește continuu țesutul osos vechi sau deteriorat într-un ritm constant, pentru a asigura o masă osoasă de calitate. Dar atunci când rata de resorbție osoasă devine mai mare decât formarea osoasă, atunci aceasta duce la osteoporoză, o boală sistemică a sistemului osos.
Multe tratamente pentru osteoporoză folosesc astăzi medicamente precum bifosfonați, pentru a inhiba resorbția osoasă. Efectele secundare pot include osteonecroza maxilarului (vindecarea întârziată a osului maxilarului) și probleme gastrointestinale.
Invenția de la Universitatea din Florida utilizează nanobule sensibile la ultrasunete pentru a furniza tratament în zonele vizate ale corpului pacientului.
“Există o mulțime de nanoplatforme pentru tratamentul osteoporozei. Dar avantajul nanobulelor sensibile la ultrasunete este că necesită ultrasunete pentru distrugerea bulelor și livrarea genelor. Ultrasunetele în sine pot facilita de fapt formarea osoasă” , a spus Razavi.
O alternativă viabilă și sigură, nanobulele tratează și previn efectele osteoporozei. Este o tehnologie cu dublă acțiune. Pe de o parte, reduce resorbția osoasă, iar pe de altă parte, crește formarea osoasă datorită ultrasunetelor.
Fiecare nanobulă încapsulează tratamentul într-un miez de gaz și un înveliș lichid din perfluorocarbon. „Miezul de gaz ne ajută să imaginăm și să urmărim nanobulele. Este, de asemenea, încorporat cu molecule care pot viza oasele”. a spus Razavi.
Pentru eliberare controlată, secvențială și tratament personalizat (de exemplu, intensitate scăzută pentru fracturile superficiale față de intensitate mare pentru leziunile profunde), parametrii ultrasunetelor pot fi modificați, inclusiv timpul de expunere, intensitatea, frecvența și forma de undă.
Alte utilizări ale invenției
“Puteți folosi acest lucru pentru cancer și alte aplicații, cum ar fi bolile neurodegenerative precum Alzheimer”, a spus Razavi. Un avantaj al nanobulelor față de microbule este capacitatea lor de a de a traversa membrana celulară pentru a furniza agenți terapeutici. Ultrasunetele pot deschide de fapt bariera hemato-encefalică pentru a facilita migrarea nanobulelor în celulele neuronale pentru livrarea genelor.
Medicamentele chimioterapeutice pot fi încapsulate în bule și apoi injectate pentru a viza tumorile. De asemenea, deoarece aceste bule au un miez gazos, pot furniza oxigen.
„O soluție este aici de a furniza oxigen în țesut pentru a facilita regenerarea. Încercăm să găsim abordări care ar putea fi implementate la nivel global, care sunt non-invazive, disponibile pe scară largă, portabile și ieftine.” a concluzionat Razavi.
Articol de Cristina Zarioiu
