Команда лаборатории химика и биоинженера Райсовского университета Джеффри Хартгеринка неожиданно обнаружила, что гидрогели, разработанные ею в качестве синтетического каркаса для доставки лекарств и стимуляции роста клеток, оказывают значительный терапевтический эффект и без медикаментов.
Обычно группа тестировала материал, предварительно загрузив его маленькими биоактивными молекулами, клетками или белками. До недавнего времени, отмечает sciencedaily.com, ученые не замечали у него собственных полезных свойств. Но, как показывает статья в Biomaterials, гидрогель из самособирающегося мультидоменного пептида (МДП) с аминокислотной последовательностью K2(SL)6K2 биоактивен сам по себе.
Начав изучать это явление, команда Хартгеринка выяснила, что, даже пустой, МДП быстро внедряется в клетки хозяина, провоцирует временную воспалительную реакцию, не приводит к развитию фиброзной капсулы, поддерживает инфильтрацию зрелой сосудистой сети и укрепляет нервные волокна.
«Мы были удивлены таким сильным воздействием пептида, ранее считавшегося контрольным, — сказал специалист. – Внутренняя структура и химия материала, несмотря на простоту, вызывает резкую биологическую реакцию».
Гидрогель, который можно ввести через инъекцию, разработан так, чтобы разлагаться через 6 недель, оставляя после себя здоровую ткань. Так как созданные пептиды призваны максимально имитировать свойства своих натуральных аналогов, ученые обнаружили, что изготовили оптимальную среду для стимуляции заживления собственными системами организма.
Исследователи сообщили, что наблюдаемая естественная воспалительная реакция на посторонние вещества стимулирует клетки на выработку белков, участвующих в клеточной инфильтрации, разложении каркаса, развитии кровеносных сосудов и нервов. Опыты со впрыснутым гидрогелем показали «статистически значимое» увеличение количества цитокинов и противовспалительных агентов. Концентрация обоих веществ сохранялась повышенной на 3 и 14 день после введения.
Это, отмечает Хартгеринк, указывает на способность гидрогеля воздействовать на внутреннюю заживляющую способность организма, переходя от провоспалительной к провосстановительной среде.
«
Пептид позволяет телу восстанавливаться самостоятельно, но с большей скоростью, — сказал специалист. – Мы верим, что ключевым шагом является быстрая клеточная инфильтрация. Попадая в нужное место, такие структуры вырабатывают все необходимое для регенерации, включая ангиогенез и нейрогенез».
Авторы планируют использовать вещество для стимуляции заживления ран у диабетиков.