p Os pesquisadores da Northwestern University são os primeiros a projetar um nanomaterial bioativo que promove o crescimento de uma nova cartilagem in vivo e sem o uso de fatores de crescimento caros. Minimamente invasivo, a terapia ativa as células-tronco da medula óssea e produz cartilagem natural. Nenhuma terapia convencional pode fazer isso. p Os resultados serão publicados online na semana de 1º de fevereiro pela Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS )

p "Ao contrário do osso, a cartilagem não volta a crescer, e, portanto, estratégias clínicas para regenerar este tecido são de grande interesse, "disse Samuel I. Stupp, autor sênior, Professor de Química do Conselho de Curadores, Ciência e Engenharia de Materiais, e medicina, e diretor do Instituto de BioNanotecnologia em Medicina. Inúmeras pessoas - atletas amadores, atletas profissionais e pessoas cujas articulações acabaram de se desgastar - aprendam isso muito bem quando trazem seus joelhos ruins, ombros e cotovelos a um cirurgião ortopédico.

p A cartilagem danificada pode causar dor nas articulações e perda da função física e, eventualmente, osteoartrite, um distúrbio com impacto econômico estimado em cerca de US $ 65 bilhões nos Estados Unidos. Com uma população envelhecida e cada vez mais ativa, espera-se que esse número cresça.

p "A cartilagem não se regenera em adultos. Uma vez que você está totalmente crescido, você tem toda a cartilagem que você pode ter, "disse o primeiro autor Ramille N. Shah, professor assistente de ciência dos materiais e engenharia na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas McCormick e professor assistente de cirurgia ortopédica na Escola de Medicina Feinberg. Shah também é membro do corpo docente residente do Institute for BioNanotechnology in Medicine.

p O colágeno tipo II é a principal proteína da cartilagem articular, o suave, tecido conjuntivo branco que cobre as extremidades dos ossos, onde se unem para formar as articulações.

p "Nosso material de fibras nanoscópicas estimula as células-tronco presentes na medula óssea para produzir cartilagem contendo colágeno tipo II e reparar a articulação danificada, "Shah disse." Um procedimento chamado microfratura é a técnica mais comum usada atualmente pelos médicos, mas tende a produzir uma cartilagem com colágeno predominantemente tipo I, que é mais parecido com tecido cicatricial. "

p O gel Northwestern é injetado como um líquido na área da articulação danificada, onde ele então se auto-monta e forma um sólido. Esta matriz extracelular, que imita o que as células geralmente veem, liga-se por desenho molecular a um dos fatores de crescimento mais importantes para a reparação e regeneração da cartilagem. Ao manter o fator de crescimento concentrado e localizado, as células da cartilagem têm a oportunidade de se regenerar.

p Junto com Nirav A. Shah, um cirurgião ortopédico de medicina esportiva e ex-residente ortopédico da Northwestern, os pesquisadores implantaram seu gel de nanofibra em um modelo animal com defeitos na cartilagem.

p Os animais foram tratados com microfratura, onde minúsculos orifícios são feitos no osso abaixo da cartilagem danificada para criar um novo suprimento de sangue para estimular o crescimento de uma nova cartilagem. Os pesquisadores testaram várias combinações:apenas microfratura; microfratura e o gel de nanofibra com fator de crescimento adicionado; e microfratura e o gel de nanofibras sem adição de fator de crescimento.

p Eles descobriram que sua técnica produzia resultados muito melhores do que o procedimento de microfratura sozinho e, mais importante, descobriram que a adição do fator de crescimento caro não era necessária para obter os melhores resultados. Em vez de, por causa do design molecular do material de gel, o fator de crescimento já presente no corpo é suficiente para regenerar a cartilagem.

p A matriz só precisava estar presente por um mês para produzir o crescimento da cartilagem. O Matrix, com base em moléculas de automontagem conhecidas como anfifílicos de peptídeo, biodegrada em nutrientes e é substituído por cartilagem natural.