Osteomielite-Immagine Credit Public Domain-
I ricercatori dell’RCSI University of Medicine and Health Sciences e del Advanced Materials and Bioengineering Research Center (AMBER) hanno sviluppato “un nuovo impianto chirurgico che ha il potenziale di trasformare il trattamento delle infezioni ossee complesse”. Quando impiantato su un osso ferito o infetto, il materiale non solo può accelerare la guarigione dell’osso, ma riduce anche il rischio di infezioni senza la necessità di antibiotici tradizionali. Si tratta di un’impalcatura multifunzionale per il trattamento delle infezioni ossee mediante la somministrazione di agenti terapeutici a base di microRNA combinati con nanoparticelle antimicrobiche.
L’articolo appena pubblicato sulla rivista Advanced Materials affronta il complesso problema clinico dell’infezione ossea o osteomielite, che colpisce ogni anno una persona su circa 5.000 solo negli Stati Uniti.
Quando un osso è infetto, la priorità è guarirlo rapidamente. Il trattamento clinico standard, che comprende “diverse settimane di antibiotici e spesso la rimozione della porzione infetta di tessuto osseo, può essere lento”. Già circa la metà delle infezioni ossee sono causate da MRSA che è resistente agli antibiotici e “un trattamento antibiotico prolungato aumenta il rischio che le infezioni diventino tolleranti ai trattamenti a nostra disposizione, rendendo le infezioni più difficili da controllare”.
Per aiutare i pazienti a guarire bene, i ricercatori dell’RCSI hanno creato un materiale ottenuto da una sostanza simile alle nostre ossa. La struttura simile a un’impalcatura di questo materiale fa sì che, quando viene impiantato in un osso ferito o malato, ne incoraggia la ricrescita.
In questo caso, i ricercatori del RCSI hanno “infuso nell’impalcatura minuscole nanoparticelle di rame, note per uccidere il batterio che causa la maggior parte delle infezioni ossee. Inoltre, hanno anche incorporato nello scaffold una molecola genetica specifica, un inibitore del microRNA-138, per stimolare la formazione di nuovo osso nel sito in cui è impiantato il materiale”.
Nello studio, i ricercatori descrivono come i test di laboratorio preclinici abbiano dimostrato che “le impalcature impiantate con nanoparticelle di rame e microRNA potrebbero stimolare la ricrescita ossea in due settimane e che l’impalcatura ha impedito all’80% dei batteri potenzialmente dannosi di attaccarsi al sito”.
Hanno anche visto che gli impianti stimolavano un buon apporto di sangue alle cellule sull’impalcatura, che è fondamentale per la salute e la vitalità dell’osso appena formato.
“Nel complesso, abbiamo combinato il potere degli impianti antimicrobici e delle terapie geniche, portando a un sistema olistico che ripara l’osso e previene le infezioni“, afferma la prima autrice dello studio, la Dott.ssa Joanna Sadowska, Marie Skłodowska-Curie Postdoctoral Fellow presso l’RCSI Gruppo di ricerca sull’ingegneria dei tessuti (TERG).
“Ciò rappresenta un significativo passo avanti nel trattamento delle lesioni ossee complesse e i tempi che abbiamo osservato nei nostri studi preclinici suggeriscono che il nostro approccio potrebbe rivoluzionare i tempi di trattamento per i pazienti in futuro”, dice il Professore di Bioingegneria e Medicina Rigenerativa presso RCSI, il Prof. Fergal O’Brien, ricercatore principale dello studio e capo del TERG che vede molti potenziali vantaggi nell’impianto.
“Questo impianto può fornire il trattamento antimicrobico direttamente all’osso infetto, quindi può essere un approccio locale e mirato, invece di esporre una parte maggiore del corpo agli antibiotici a lungo termine“, afferma.
“Aggiungete a ciò che il nostro impianto incorpora particelle di rame che possono impedire ai batteri di stabilire un’infezione nel sito e, allo stesso tempo, stimolano la formazione di vasi sanguigni nell’osso. La natura dell’impianto significa anche che il corpo può naturalmente scomporre il materiale quando l’osso guarisce, quindi non è necessario rimuoverlo chirurgicamente“.
Il Professor O’Brien, viceDirettore di AMBER, il Centro SFI per la ricerca sui materiali avanzati e la bioingegneria, vede l’impianto come un’importante modalità futura di somministrazione mirata per trattamenti più precisi ed efficaci delle ossa ferite e malate.
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“Si tratta di un impianto unico nel suo genere che integra diverse soluzioni per incoraggiare la ricrescita ossea e affrontare le infezioni e il nuovo studio rappresenta un passo importante per avvicinarlo ai pazienti per trattamenti più rapidi ed efficaci“, ha affermato.
Fonte:Medicalxpress
