Αντλώντας έμπνευση από το ελαστικό επίθεμα που μας προστατεύει από κοψίματα και πληγές, μία ερευνητική ομάδα από το MIT δημιούργησε ένα «τσιρότο» ειδικά σχεδιασμένο για τις «αμυχές» της καρδιάς.
Αντλώντας έμπνευση από το ελαστικό επίθεμα που μας προστατεύει από κοψίματα και πληγές, μία ερευνητική ομάδα από το MIT δημιούργησε ένα «τσιρότο» ειδικά σχεδιασμένο για τις «αμυχές» της καρδιάς.
Δώσατε αίμα; Κάνατε εμβόλιο; Ακόμα κι αν κόψετε το δάχτυλό σας ενώ μαγειρεύετε ή σας «χτυπήσουν» τα καινούρια παπούτσια σας, η «θεραπεία» είναι απλή: Ένα τραυμαπλάστ. Το επικολλάτε και το αφήνετε εκεί να προστατεύει την πληγή από τη μόλυνση κατά την επούλωση, ενώ ο οργανισμός σας αναλαμβάνει «παθητικά» την υπόλοιπη δουλειά.
Photo credit: CC0 licence via pexels.com
Πριν το ΜΙΤ, στο Πανεπιστήμιο του Τέξας δημιούργησαν ένα επίθεμα για τη μέτρηση της αρτηριακής πίεσης. Διαβάστε περισσότερα στο άρθρο «Το ηλεκτρονικό τατουάζ γραφένιου που ελέγχει την αρτηριακή πίεση».
Από την άλλη, όταν ο τραυματισμός αφορά στον πιο ζωτικό και αδιάκοπα κινούμενο μυ μας, ένα απλό τσιρότο δεν αρκεί, καθώς μετά από ένα έμφραγμα, η καρδιά δεν μπορεί να επουλωθεί όπως το δέρμα μας. Εντούτοις, μία ερευνητική ομάδα από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης (MIT), αντλώντας έμπνευση από το ελαστικό επίθεμα που μας προστατεύει από κοψίματα και πληγές, ήδη από τα παιδικά μας χρόνια, δημιούργησε ένα «τραυμαπλαστ» ειδικά σχεδιασμένο για τις «αμυχές» της καρδιάς. Πώς όμως «κολλάς» ένα τέτοιο τσιρότο;
Σύμφωνα με την επικεφαλής της μελέτης1, Δρ. Ana Jaklenec, όταν κάποιος παθαίνει μία σοβαρή καρδιακή προσβολή, ο κατεστραμμένος καρδιακός ιστός δεν αναγεννάται αποτελεσματικά, οδηγώντας σε μόνιμη απώλεια της καρδιακής λειτουργίας. Γι’ αυτό, μετά από μια καρδιακή προσβολή, πολλοί ασθενείς υποβάλλονται σε χειρουργική επέμβαση bypass, η οποία βελτιώνει μεν τη ροή του αίματος προς την καρδιά, αλλά δεν επιδιορθώνει τον καρδιακό ιστό που έχει υποστεί βλάβη.
Στο πλαίσιο αυτό, η ομάδα του MIT θέλησε να δημιουργήσει ένα επίθεμα που θα μπορούσε να «εφαρμοστεί» την ώρα του bypass, ώστε να χορηγεί –σε βάθος χρόνου– στην καρδιά φαρμακευτικές ουσίες που συμβάλλουν στην επούλωση των ιστών.
Καθώς πολλές ασθένειες –συμπεριλαμβανομένων των καρδιακών παθήσεων– απαιτούν ειδική θεραπεία σε κάθε φάση τους, η χρονικά καθορισμένη χορήγηση θα μπορούσε να συγχρονίσει καλύτερα τη θεραπεία με την ανάρρωση. Η Δρ. Jaklenec την περιγράφει ως «μια ενορχηστρωμένη, με ακρίβεια, θεραπευτική παρέμβαση» με στόχο να επουλωθεί η καρδιά, ακριβώς στο σημείο της βλάβης.
Για να το πετύχουν αυτό, οι ερευνητές κατασκεύασαν σειρές από μικροσκοπικές κάψουλες χορήγησης φαρμάκων και τις ενσωμάτωσαν σε ένα ανθεκτικό, ελαστικό φύλλο υδρογέλης.
Το επίθεμα του ΜΙΤ είναι ένα «τσιρότο» φτιαγμένο από ένα τζελ παρόμοιο με αυτό των φακών επαφής, το οποίο εμπεριέχει μικροσκοπικές κάψουλες –σαν αυτές του καφέ– με φάρμακα. Εφαρμόζεται την ώρα του bypass και απελευθερώνει σταδιακά στην καρδιά τις κατάλληλες δόσεις για την επούλωση των ιστών.
Photo credit: MIT
Ειδικότερα, οι κάψουλες, τις οποίες παρομοιάζουν με αυτές που χρησιμοποιούνται στις σύγχρονες μηχανές καφέ, κατασκευάζονται από ένα πολυμερές που ονομάζεται PLGA και μέσα τους «σφραγίζονται» οι φαρμακευτικές ουσίες. Στη συνέχεια, σειρές από κάψουλες ενσωματώνονται σε ένα υλικό διαμέτρου μόνο λίγων χιλιοστών, που μοιάζει με αυτό των φακών επαφής.
Το μυστικό της σταδιακής απελευθέρωσης των φαρμάκων έγκειται στη μοριακή μηχανική πίσω από τις κάψουλες. Αλλάζοντας το πάχος και τη σύνθεση του πολυμερούς που χρησιμοποιείται για την κατασκευή τους, οι επιστήμονες μπορούν να ελέγξουν ακριβώς πόσος χρόνος χρειάζεται για να διαλυθούν. Το γεγονός αυτό, τους επιτρέπει να οργανώσουν εκ των προτέρων ένα αυστηρό, πολυσταδιακό πρόγραμμα φαρμακευτικής αγωγής απευθείας στη δομή του ίδιου του επιθέματος.
Τα επιθέματα δοκιμάστηκαν σε ζωικά μοντέλα από πολυδύναμα βλαστοκύτταρα και καταπώς διαπιστώθηκε, προήγαγαν την ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων, βοήθησαν περισσότερα κύτταρα να επιβιώσουν και μείωσαν την ποσότητα της ίνωσης που δημιουργείται μετά από ένα έμφραγμα.
Σε σύγκριση, μάλιστα, με την απουσία θεραπείας ή την ενδοφλέβια ένεση των ίδιων φαρμάκων, τα μοντέλα που έλαβαν το επίθεμα έδειξαν 33% υψηλότερα ποσοστά επιβίωσης και μείωση κατά 50% στην ποσότητα του κατεστραμμένου ιστού.
Photo credit: CC0 licence via pexels.com
Το επίθεμα του ΜΙΤ δεν δοκιμάστηκε σε ζώα αλλά σε μοντέλα των λειτουργιών τους! Διαβάστε περισσότερα στο άρθρο «Επιστήμη & ΑΙ βάζουν τέλος στα πειράματα σε ζώα».
Όπως προαναφέραμε, το «τσιρότο» του ΜΙΤ έχει σχεδιαστεί ώστε να εμφυτεύεται χειρουργικά απευθείας στην επιφάνεια της καρδιάς, την ώρα που ένας ασθενής υποβάλλεται σε bypass. Ωστόσο, επειδή η χειρουργική επέμβαση ανοιχτής καρδιάς είναι μια εξαιρετικά επεμβατική διαδικασία, η οποία άλλωστε δεν ενδείκνυται για κάθε ασθενή με καρδιακή προσβολή, επόμενο στάδιο της έρευνας αποτελεί η παράκαμψή της.
Τι άλλο να περιμένουμε, λοιπόν, μετά από το ένα «τραυμαπλάστ» για την καρδιά, φτιαγμένο από κάτι σαν το υλικό των φακών επαφής και εμπλουτισμένο με απειροελάχιστες κάψουλες –σαν του καφέ– γεμάτες με φάρμακα; Ποιος ξέρει; Το μόνο βέβαιο είναι ότι η επιστήμη και η εφευρετικότητα των ερευνητών και των ερευνητριών δεν θα σταματήσουν ποτέ να μας καταπλήσσουν.
1TIMED: Temporal intervention with microparticle encapsulation and delivery—A programmed release system for post-myocardial infarction therapy
Το Pencil On The Moon είναι μια πρωτοβουλία με την υποστήριξη της Generali, η οποία παρακολουθεί στενά όλες τις νέες τάσεις, προκειμένου να συνεχίσει να εξελίσσεται και να προσφέρει υψηλού επιπέδου υπηρεσίες.
Οι πιο προηγμένες επιστημονικές έρευνες, οι πιο εξελιγμένες τεχνολογίες αλλά και οι πιο καινοτόμες εφευρέσεις εξετάζονται προσεκτικά υπό το πρίσμα της εφαρμογής τους στα πεδία της καθημερινότητας με βασική αρχή ότι ο άνθρωπος είναι πάντα πάνω από την τεχνολογία.
Αυτή είναι η πηγή από την οποία αντλούμε μελάνι για τις πένες αυτού του blog με έναν κοινό στόχο:
Να γνωρίσουμε, κατανοήσουμε και στο τέλος να αξιοποιήσουμε τις νέες τεχνολογίες προς όφελος του ανθρώπου.
Η Generali στηρίζει έμπρακτα αυτή την πρωτοβουλία πιστή στη δέσμευσή της:
«Να στηρίζει τους ανθρώπους για να δημιουργούν ένα ασφαλέστερο μέλλον για τις ζωές και τα όνειρά τους»
…Αλλά και ανοιχτή στη σκέψη ότι πολλές φορές αρκεί ένα μολύβι για να γράφουμε στο φεγγάρι.
