A cartilagem é um tecido que protege os ossos, fornecendo absorção de choque e facilitando o movimento articular suave. Infelizmente, devido à sua capacidade de cura intrínseca limitada, o transplante de células-tronco é uma abordagem terapêutica promissora para tratar a inflamação e o dano da cartilagem, bem como para promover a regeneração da cartilagem. No entanto, uma grande limitação dessa técnica é o rápido desaparecimento das células-tronco transplantadas da superfície lisa da cartilagem e do ambiente fluido ao redor da cartilagem, resultando em resultados de tratamento menos eficazes. Recentemente, uma equipe conjunta de pesquisadores da POSTECH, Dongguk University Medical Center e Nature Gluetech na Coréia desenvolveu uma nova estratégia de tratamento para cartilagem danificada, envolvendo o uso de um líquido viscoso e imiscível que é capaz de facilitar o transplante de células-tronco em tecidos afetados. tecido por meio de proteína adesiva derivada de mexilhões e ácido hialurônico.
A equipe conjunta foi liderada pelo professor Hyung Joon Cha (Departamento de Engenharia Química e Escola de Ciência e Tecnologia de Convergência), Ph.D. candidato Seong-Woo Maeng, Dr. Tae Yoon Park e Professor Kye Il Joo (atualmente, na Ewha Womans University) do Departamento de Engenharia Química da POSTECH, Professor Gun-Il Im e Dr. Ji-Yun Ko da Dongguk University Medical Center, e Dr. Seongmin Ha da Nature Gluetech Co., Ltd. Revista de Engenharia Química.
Os pesquisadores desenvolveram um novo material bioadesivo na forma de uma fase líquida viscosa imiscível para superar as limitações da estratégia de tratamento convencional. Isso foi conseguido combinando proteína de adesão derivada de mexilhão com ácido hialurônico de alto peso molecular, que exibe cargas opostas e, portanto, facilita as interações eletrostáticas entre eles. Ao projetar um bioadesivo líquido altamente viscoso que não se desintegra ou incha na água, a equipe formulou um material adesivo que pode encapsular com segurança as células-tronco e facilitar sua fixação firme no local do transplante.
Além disso, a equipe demonstrou que as células-tronco encapsuladas no bioadesivo líquido foram retidas in situ quando transplantadas para cartilagem defeituosa em uma avaliação de modelo de coelho. A retenção prolongada de células-tronco transplantadas dentro da cartilagem danificada facilitou a regeneração da cartilagem e aumentou os efeitos terapêuticos do transplante de células-tronco. Um benefício adicional do líquido adesivo desenvolvido pela equipe inclui um adesivo natural que não requer nenhum processo físico ou químico adicional.
O professor Hyung Joon Cha, que liderou a pesquisa, afirmou: “Os efeitos terapêuticos das células-tronco podem ser significativamente aprimorados usando proteína de adesão de mexilhão, um biomaterial original desenvolvido na Coréia”. Ele também observou que “como o bioadesivo líquido pode ser formulado para injeção, ele tem o potencial de ser um tratamento eficaz para a cartilagem danificada quando usado no transplante de células-tronco por meio de um artroscópio, semelhante a um endoscópio”.
A tecnologia de material para proteína de adesão de mexilhão foi transferida para a Nature Gluetech Co., Ltd. e um estudo clínico do adesivo de células-tronco chamado CartiFix, que foi desenvolvido para tratamento de artrite nesta pesquisa, deve começar em breve.