Oamenii de ştiinţă au dezvoltat un hidrogel injectabil obţinut din iaurt, care ar putea revoluţiona medicina regenerativă. Ei au folosit particule microscopice, eliberate natural de celule, numite vezicule extracelulare (EV). Aceste EV-uri favorizează vindecarea şi contribuie şi la formarea structurii gelului, ceea ce face ca utilizarea aditivilor chimici să nu mai fie necesară. Inovaţia valorifică produse lactate obişnuite, precum iaurtul, pentru a crea un material biocompatibil care imită ţesutul natural şi accelerează procesul de vindecare, o inovaţie care ar putea stimula dezvoltarea unor produse de regenerare a ţesuturilor de nouă generaţie.
O echipă de oameni de ştiinţă de la Universitatea Columbia a dezvoltat un gel bioactiv, injectabil, obţinut din iaurt, oferind o nouă metodă eficientă de refacere a ţesuturilor.
Potrivit autorilor studiului, substanţele naturale obţinute din alimente, cum este iaurtul, pot fi folosite pentru a crea tratamente care ajută organismul să se vindece mai eficient. Cercetarea sugerează că, unele produse alimentare pot deveni surse valoroase pentru dezvoltarea unor terapii moderne în medicină.
Cercetătorii au extras din lapte nişte particule foarte mici, numite vezicule extracelulare (EV), care conţin informaţii utile pentru celulele corpului. Cu ajutorul acestor particule, ei au creat un gel asemănător ţesutul viu al corpului.
Gelul nu doar transportă substanţe care ajută la vindecare, ci îşi formează chiar structura cu ajutorul acestor vezicule, fără a fi nevoie de substanţe chimice suplimentare. Acest lucru îl face eficient în susţinerea procesului de refacere a ţesuturilor pe cale naturală.
În testele pe şoareci, gelul a stimulat formarea vaselor de sânge şi repararea ţesuturilor fără a fi necesari ca cercetătorii să folosească aditivi chimici.
Echipa de la Facultatea de Inginerie şi Ştiinţe Aplicate din cadrul Universităţii Columbia (Columbia University School of Engineering and Applied Science) şi-a prezentat inovaţia într-un articol publicat pe 25 iulie în revista .
Aceste particule microscopice, eliberate natural de celule, transportă instrucţiuni biologice precum proteine şi material genetic, permiţând o comunicare celulară complexă, greu de reprodus de materialele sintetice standard.
În cadrul proiectului, veziculele extracelulare (EV-urile) au avut un dublu rol fundamental: pe de o parte, au acţionat ca purtători ai unor semnale terapeutice, adică au transmis către celulele ţintă informaţii esenţiale pentru procesul de regenerare; pe de altă parte, au participat direct la formarea reţelei structurale a gelului, realizând legături cu polimeri biocompatibili care stabilizează materialul.
Una dintre dificultăţile majore în utilizarea EV-urilor este obţinerea lor în cantităţi suficiente. Pentru a depăşi această limitare, cercetătorii au optat pentru o sursă accesibilă şi eficientă: iaurtul.
Rezultatul a fost un material moale, asemănător cu ţesutul viu, care interacţionează cu celulele din jur pentru a stimula vindecarea, fără adăugarea altor substanţe chimice.
EV-urile extrase din iaurt au permis producerea gelului la scară mai largă, fără a compromite activitatea biologică necesară pentru stimularea proceselor naturale de vindecare.
Cercetătorii au observat că veziculele extracelulare (EV-urile) extrase din iaurt nu sunt doar utile pentru construirea gelului, ci au în mod natural proprietăţi care ajută la regenerarea ţesuturilor. Altfel spus, aceste particule din iaurt pot stimula procesele de vindecare ale organismului fără să fie modificate sau combinate cu alte substanţe.
Această descoperire deschide noi posibilităţi pentru crearea unor tratamente eficiente şi mai uşor de obţinut, folosind ingrediente accesibile, precum cele din produsele lactate.
Astfel, folosind EV-uri din iaurt, echipa a definit un cadru de proiectare a hidrogelurilor care includ EV-urile ca elemente structurale şi biologice. În plus, echipa a testat această strategie şi cu EV-uri obţinute din alte surse, precum celulele de mamifere şi bacterii, arătând astfel că metoda este flexibilă şi poate funcţiona cu diferite tipuri de vezicule extracelulare.
Acest lucru ar putea duce la aplicaţii avansate în tratarea rănilor şi medicina regenerativă, acolo unde tratamentele actuale eşuează adesea în promovarea unei reparări eficiente şi de durată.
Pentru că EV-urile sunt încorporate direct în gel, acesta poate elibera treptat substanţele necesare vindecării. Fiind şi injectabil, poate fi aplicat exact în zona afectată a corpului.
Primele experimente au arătat că gelurile care conţin EV-uri din iaurt sunt bine tolerate de organism şi ajută la formarea de vase de sânge noi în doar o săptămână, la şoareci cu un sistem imunitar normal. Materialul nu a generat reacţii negative, ci dimpotrivă, a stimulat formarea de vase de sânge, un proces esenţial pentru vindecarea eficientă a ţesuturilor.
Acest lucru sugerează că particulele extrase din produse alimentare, precum iaurtul, nu sunt utile doar pentru cercetare, ci pot fi folosite şi în tratamente moderne pentru refacerea ţesuturilor.
De asemenea, echipa a observat că hidrogelul creează un mediu imunitar unic, bogat în celule antiinflamatoare, ceea ce ar putea contribui la procesele de reparare celulară.
În prezent, cercetătorii studiază cum poate fi controlat acest răspuns imun pentru a stimula şi a ghida în mod eficient procesul de regenerare a ţesuturilor.
„Posibilitatea de a proiecta un material care să imite mediul natural al corpului şi să accelereze vindecarea deschide noi perspective pentru medicina regenerativă şi confirmă faptul că ingineria biomedicală se află constant în apropierea unor descoperiri importante, cu potenţial de a schimba radical domeniul medical”, notează autorii, .
