Bioaktywne szkła z dodatkiem galu a regeneracja tkanek zębów

W prowadzonych w Wielkiej Brytanii badaniach wykazano, że bioaktywne szkła z dodatkiem galu – twardego, kruchego metalu – wykazują bardzo wysoki (99%) wskaźnik skuteczności w eliminacji komórek rakowych. Mają także potencjał do zastosowania w regeneracji chorych tkanek kości i zębów.

Badania zostały przeprowadzone przez zespół naukowców z Aston University w Birmingham pod kierownictwem prof. Richarda Martina z Wydziału Inżynierii i Nauk Fizycznych.

W testach laboratoryjnych 99% komórek kostniakomięsaka zostało uśmierconych bez niszczenia zdrowych komórek kostnych. Naukowcy wprowadzili również bioaktywne szkło w płynie imitującym płyn ustrojowy i po siedmiu dniach wykryli wczesne etapy procesu tworzenia się kości. Badacze z USA odkryli, że komórki nowotworowe pochłaniają gal, który jest wysoce toksyczny, co powoduje ich obumieranie, a zarazem zapobiega ich wpływowi na zdrowe komórki.

Skuteczność w zwalczaniu komórek kostniakomięsaka

Kostniakomięsak (łac. osteosarcoma) jest najczęściej występującym pierwotnym nowotworem kości, ale pomimo stosowania chemioterapii i chirurgii w celu usunięcia guzów, wskaźniki przeżywalności nie uległy znacznej poprawie od lat 70. XX wieku. Wskaźniki przeżywalności są znacznie niższe w przypadku pacjentów z nawrotem choroby, z kolei pacjenci z pierwotnym mięsakiem kościopochodnym są bardziej podatni na złamania kości.

Pomimo szeroko zakrojonych badań nad różnymi rodzajami bioaktywnego szkła lub ceramiki do wykorzystania w inżynierii tkanek kostnych, badania nad opracowaniem środków do zastosowania w leczeniu nowotworów kości są wciąż ograniczone.

Prof. Martin powiedział: – Istnieje pilna potrzeba ulepszenia metody leczenia, a nasze eksperymenty wykazują znaczny potencjał do zastosowania w przypadku raka kości w ramach leczenia multimodalnego. Wierzymy, że nasze odkrycia mogą prowadzić do leczenia, które będzie bardziej skuteczne i celowane, a przy tym umożliwi ograniczenie skutków ubocznych, a nawet może regenerować chore kości. Gdy obserwowaliśmy bioszkło, mogliśmy zobaczyć tworzenie się warstwy amorficznego fosforanu wapnia czy warstwy hydroksyapatytu na powierzchni bioaktywnych cząstek szkła, co wskazuje na wzrost kości.

W laboratorium materiał uzyskano poprzez szybkie schłodzenie cieczy o bardzo wysokiej temperaturze (1450^oC). Utworzone w ten sposób szkła zostały następnie zmielone i przesiane na drobne cząstki, które można w dalszej kolejności wykorzystać w leczeniu.

Szanse na opracowanie nowych leków oraz nowych metod terapii

We wcześniej prowadzonych badaniach zespół osiągnął 50-procentowy wskaźnik skuteczności, było to jednak zbyt mało, aby mówić o potencjalnej nowej metodzie leczenia. Naukowcy mają nadzieję pozyskać więcej funduszy na dalsze badania z wykorzystaniem galu.

Uczestniczący w badaniach Lucas Souza, kierownik laboratorium badawczego Dubrowsky Regenerative Medicine Laboratory w Royal Orthopaedic Hospital w Birmingham, dodał: – Bezpieczeństwo i skuteczność tych biomateriałów należy poddać dalszym testom, niemniej wstępne wyniki są naprawdę obiecujące. Metody leczenia raka kości są nadal bardzo ograniczone i wiele kwestii pozostaje wciąż niezrozumiałych. Badania takie jak te mają kluczowe znaczenie dla szans na opracowanie nowych leków oraz nowych metod terapii.

Praca pt. „Multifunctional gallium doped bioactive glasses: a targeted delivery for antineoplastic agents and tissue repair against osteosarcoma” ukazała się w 17 września w brytyjskim dwumiesięczniku naukowym „Biomedical materials”.

– Według piśmiennictwa, po usunięcia zęba dochodzi do utraty około 50% kości. Możemy temu znacząco zapobiegać, stosując odpowiednie techniki – podkreśla w rozmowie z Dentonetem dr n. med. Krzysztof Gronkiewicz, implantolog. Mówi też o skutkach zbyt długiego utrzymywania w jamie ustnej zęba, który powinien zostać usunięty.

Źródło: https://www.the-dentist.co.uk/

https://iopscience.iop.org/