Επιστήμονες απέδειξαν ότι το μαλλί μπορεί να αποτελέσει μια αποτελεσματική και βιώσιμη εναλλακτική λύση έναντι των υλικών που χρησιμοποιούνται σήμερα για την αποκατάσταση κατεστραμμένων οστών.

Σε νέα μελέτη, η κερατίνη —μια φυσική δομική πρωτεΐνη που προέρχεται από το μαλλί— αποδείχθηκε ότι υποστηρίζει την αναγέννηση των οστών σε ζωντανό ζώο, δημιουργώντας οστικό ιστό που μοιάζει περισσότερο με φυσικό, υγιές οστό σε σύγκριση με τον τρέχοντα «χρυσό κανόνα».

Η ομάδα του King's College London δοκίμασε την κερατίνη με βάση το μαλλί σε ζωικά μοντέλα και διαπίστωσε ότι το υλικό ήταν σε θέση να καθοδηγήσει την ανάπτυξη νέου οστού σε κατεστραμμένες περιοχές.

«Είμαστε πραγματικά ενθουσιασμένοι που δείχνουμε για πρώτη φορά πώς ένα υλικό με βάση το μαλλί έχει δοκιμαστεί με επιτυχία σε ζωντανό ζώο για την αποκατάσταση οστών», δήλωσε ο Δρ Sherif Elsharkawy της Σχολής Οδοντιατρικής, Στοματικών & Κρανιοπροσωπικών Επιστημών του King's.

Βιωσιμότητα

Εκτός από την πολλά υποσχόμενη απόδοσή του, το υλικό προσφέρει ένα πλεονέκτημα βιωσιμότητας, καθώς το μαλλί είναι ένα υλικό φυσικής προέλευσης και συχνά αποτελεί απόβλητο προϊόν της κτηνοτροφικής βιομηχανίας, καθιστώντας το τόσο ανανεώσιμο όσο και επεκτάσιμο πόρο.

Για δεκαετίες, το κολλαγόνο θεωρείται το πρότυπο σκελετικό υλικό που χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές αναγεννητικής ιατρικής και οδοντιατρικής. Λειτουργεί ως προστατευτικό φράγμα, εμποδίζοντας τους μαλακούς ιστούς να παρεμβαίνουν στην επούλωση, ενώ επιτρέπει στα οστά να αναπτυχθούν εκ νέου.

Ωστόσο, το κολλαγόνο δεν είναι χωρίς περιορισμούς. Είναι σχετικά αδύναμο και μπορεί να αποσυντεθεί πολύ γρήγορα, κάτι που μπορεί να αποτελέσει πρόβλημα όταν χρησιμοποιείται για την αποκατάσταση οστών που πρέπει να υποστηρίζουν βάρος ή να αντέχουν σε δύναμη. Η εξαγωγή του μπορεί επίσης να είναι πολύπλοκη και δαπανηρή.

«Από ερευνητική άποψη, αυτό αποτελεί ένα σημαντικό ορόσημο. Θέτει την κερατίνη ως μια πιθανή νέα κατηγορία αναγεννητικών βιοϋλικών που θα μπορούσε να αμφισβητήσει τη μακροχρόνια εξάρτηση από το κολλαγόνο», δήλωσε ο Elsharkawy.

Μεμβράνες

Για να διερευνήσουν τις δυνατότητες του υλικού, οι ερευνητές ανέπτυξαν μεμβράνες χρησιμοποιώντας κερατίνη που εξήχθη από μαλλί και τις υπέβαλαν σε χημική επεξεργασία για να δημιουργήσουν σταθερά, ανθεκτικά ικριώματα.

Η ομάδα δοκίμασε πρώτα τις μεμβράνες σε ανθρώπινα οστικά κύτταρα στο εργαστήριο, όπου τα κύτταρα αναπτύχθηκαν και έδειξαν σαφή σημάδια υγιούς οστικής ανάπτυξης.

Στη συνέχεια, εμφύτευσαν τις μεμβράνες σε αρουραίους με ελλείψεις στο κρανίο αρκετά μεγάλες ώστε να μην επουλώνονται φυσικά. Για αρκετές εβδομάδες, οι ερευνητές παρακολούθησαν τον τρόπο με τον οποίο οι μεμβράνες κερατίνης υποστήριζαν τη νέα ανάπτυξη οστού στις κατεστραμμένες περιοχές.

Αν και οι μεμβράνες κολλαγόνου παρήγαγαν συνολικά περισσότερο οστό, τα υποστηρικτικά πλέγματα κερατίνης δημιούργησαν οστό που ήταν πιο οργανωμένο και δομικά σταθερό, με καλύτερα ευθυγραμμισμένες ίνες που μοιάζουν πολύ με το φυσικό, υγιές οστό.

Οι μεμβράνες ενσωματώθηκαν επίσης ομαλά με τον περιβάλλοντα ιστό και παρέμειναν σταθερές καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας επούλωσης, δύο ιδιότητες που είναι απαραίτητες για την ιατρική χρήση στην πραγματική ζωή.

«Έχουμε αποδείξει αποτελεσματικά την τεχνολογία σε ένα ζωικό μοντέλο, γεγονός που την καθιστά κάτι πολύ περισσότερο από ένα αρχικό υλικό. Δείχνει ότι η κερατίνη μπορεί να υποστηρίξει την αναγέννηση των οστών σε ένα ζωντανό βιολογικό σύστημα, φέρνοντας την τεχνολογία σημαντικά πιο κοντά στη χρήση σε πραγματικούς ασθενείς», δήλωσε ο Elsharkawy