Wenn wir verletzt werden , unsere Körper natürlich beginnen einen Prozess der Reparatur des beschädigten Gewebes . Dieser Prozess wird durch biologische Moleküle, die sogenannten Wachstumsfaktoren, die Proteine, die in den Zellen und die Führungsprozesse vom embryonalen Entwicklung , um die Heilung von Natur auftreten, sind , vermittelt. Angesichts ihrer regenerativen Rolle im Körper wurden die Wachstumsfaktoren für die Verwendung in Arzneimitteln , aber mit begrenztem Erfolg untersucht worden. Die Veröffentlichung in Science , hat eine Gruppe EPFL Bioengineering verwendet, um die Wirksamkeit der klinischen Wachstumsfaktoren im Zusammenhang mit der Weichgewebe und Knochenreparatur deutlich zu verbessern , und gleichzeitig niedrigen und sicheren Dosen .
Wachstumsfaktoren werden in einer Vielzahl von klinischen Anwendungen, die das Zellwachstum erforderlich eingesetzt . Ein Haupt man ist die regenerative Medizin , die Gewebereparatur und Wundheilung befasst . Eine Anzahl von Wachstumsfaktoren in pharmazeutischen Verbindungen untersucht worden , um neue Blutgefäße und Knochenbildung zu fördern, und auch um die Bildung von Granulationsgewebe auslösen - eine kollagenreicheGewebe, das an der Stelle einer Verletzung bildet . Trotz ihrer umfangreichen therapeutischen Exploration, haben Wachstumsfaktoren sehr beschränkt in Bezug auf klinische Umsetzung , vor allem, weil Arzneimittelformulierungen oft nicht die biologische Funktion von Wachstumsfaktoren bei der Wundheilung angemessen widerspiegeln .
Eine Gruppe von Jeffrey A. Hubbell at EPFL geführt hat einen Weg gefunden , um die Effizienz von Wachstumsfaktoren erheblich verbessern , während ihre Verwendung bei niedrigen Dosen gefunden. Die Gruppe abgeschirmt 25 Wachstumsfaktoren gegen sechs wichtigsten Proteine der extrazellulären Matrix - der Tragstruktur , die Organe und Gewebe im Körper umgibt und ist stark mit der Vermittlung der Funktion von Wachstumsfaktoren verbunden. Physiologisch wirken die Wachstumsfaktoren mit diesen Proteinen um das Zellwachstum in beschädigten Geweben zu stimulieren, indem die Aktivierung von Rezeptoren. Im Screening- Test zeigten die 25 Wachstumsfaktoren auf die sechs Proteine gebunden mit unterschiedlicher Stärken , so dass es den Forschern, einem Wachstumsfaktor ( PLGF -2) , die die stärkste Bindung über alle sechs Proteine zeigten auszuwählen.
Durch die Analyse der Sequenz des Wachstumsfaktor, isoliert die Wissenschaftler eine 22 -Aminosäure- Abschnitt, der für das leistungsfähige Bindung von PLGF -2 an extrazelluläre Matrixproteine verantwortlich ist. Durch Fusionieren dieser Kette den drei Wachstumsfaktoren konnten sie ihre Affinität um das 2- bis 100-fache zu erhöhen, was die Notwendigkeit für höhere Dosen in der Zukunft zu verringern könnte . Darüber hinaus zeigten die biotechnologisch Wachstumsfaktoren , dass sie Wechselwirkungen bei der Bildung eines Blutgerinnsels , das sein würde zusätzliche Vorteil für die Wundheilung nachahmen .
Die Gruppe untersucht auch niedrig dosierte topische Anwendung von Wachstumsfaktoren auf diabetischen Mäusen , die ein gemeinsames Modell für Wundheilungsstörungen sind . Im Vergleich zu ihren nicht-modifizierten Gegenstücke , die Wachstumsfaktoren , die das PLGF -2-Sequenz führte zu viel schneller Wundverschlussund Produktion von Granulationsgewebe und führte auch zu einer stärkeren Bildung neuer Blutgefäße , die wesentlich bei der Aufrechterhaltung der letzteren ist . Die Forscher haben, sind auch ähnliche Effekte in Knochenreparatur , wobei die veränderten Wachstumsfaktoren , die eine viel höhere Ablagerung von Knochengewebe in Ratten, die mit Schädeldefekten . Schließlich wurden sie in der Lage zu zeigen, dass die klinischen Nebenwirkungen eines bestimmten Wachstumsfaktors kann durch mit bioengineered Gegen ersetzen gelindert werden.
Die Ergebnisse zeigen, daß eine relativ einfache Modifikation kann stark die klinische Verwendung von Wachstumsfaktoren zu verbessern, indem sie effizienter, kostengünstigerund sicherer . Die Gruppe wird nun Verschmelzen des PIGF -2-Sequenz , um zusätzliche Wachstumsfaktoren, die sie in einer praktisch Plug- and-Play- Mode zu tun. "Evolution ist eine enge Interaktion zwischen der extrazellulären Matrix und Wachstumsfaktoren zur Verfügung gestellt ", so Hubbell . "Durch die Re-Engineering , die Moleküle sind wir in der Lage, dass die Wechselwirkung nutzen und den Weg für die klinische Übersetzung , drehen diese Moleküle in nützliche Medikamente. " Die Forscher planen nun , ihr Studium , um größere Tiermodelle zu erweitern und irgendwann anfangen vorläufigen Studien am Menschen .