Baltymai kaip irankiai kaulu taisymui

Kai William Murphy, Viskonsino-Madisono universiteto biomedicinos inzinerijos ir ortopedijos bei reabilitacijos profesorius, dirba su kai kuriais is galingiausiu biologijos irankiu, jo metodas - sukurti priemones, kurios tinka kartu. Strukturos yra panasios i lizdo verzlias, kurie yra sujungti, kad pasuktu triju ketvirciu coliu verzle uzdaroje erdveje, arba atsikratyti vieno colio varzto su labai itikinamu svertu, kuris buvo grubus rudziu.
Taciau Murphy irankiai nera lizdo raktai, bet baltymai, kurie yra daug lankstesni nei lizdiniai raktai ir taip pat mazdaug 100 milijonu kartu mazesni, o vienas jo modulinio irankio galas gali prisijungti prie kaulo, kitas galas gali paskatinti kaulu, kremzliu ar kraujo augima laivai.
Darilisas Suarez-Gonzalezas ir Dze Sung Leas is Murphy laboratorijos pristatys savo isvadas ortopedijos moksliniu tyrimu bendruomenes susitikime San Franciske, kuris parodo, kad ortopediniai implantai "apvynioti" su moduliniais augimo veiksniais gali paskatinti kaulu ir kraujo indu augima avyse.
Jau daugeli metu medicinos mokslininkus domino augimo faktoriai, t.y. baltymai, kurie gali stimuliuoti audiniu augima, taciau sie veiksniai gali buti pernelyg veiksmingi arba nepakankamai konkretus, todel jie gali sukelti vezi, o ne kontroliuoti augima, reikalinga gydymui.
Murphy nori pasinaudoti unikaliomis sio modulinio poziurio teikiamais privalumais gydant ar regeneruojant kaulus, sausgysles ir raiscius, ypac keiciant operacija po to, kai dirbtinis junginys atsilaisvino arba nepavyko. Laukiant augimo veiksnius salia naujo implanto per laikina kaulu gydytoju stimuliavima galima pasiekti trumpesni gijimo laika ir gana griezta kova.
Kitas variantas galetu buti is naujo prijungti kaulu raiscius po sportiniu suzalojimu ir dideliu kaulu defektu gydymui nugaros smegenu sintezes, veido rekonstrukcijos ar traumos metu. Murphy dirba kartu su dviem ortopedijos ir reabilitacijos docentais Medicinos ir visuomenes sveikatos mokykloje ir sako:

"Benas Grafas daugiausia demesio skiria keliu medicinos traumos ir sporto medicinoje, o Davidas Goodspeedas, kariuomenes pulkininkas leitenantas, kuris per daugkartines keliones Irake patyre sprogimo suzalojimus, dirba su tokia rimta traumine zaizda, kuri, musu nuomone, yra potencialiai gydoma naudojant si metoda".

Murphy teigia, kad funkcinis modulines strukturos galas gali tureti augimo faktoriaus fragmenta, taciau ne visa baltyma. Jis tesia:

"Daznai jus tik norite, kad konkretus regionai aktyvuotu signalizavimo budus, nes tai gali sumazinti sansu skatinti nepageidaujama augima, net ir vezi".

Priesingu atveju Murphy gali ideti inkaro molekule, kuri jungiasi prie kaulo ir neleidzia modulinei strukturai migruoti nuo zaizdos.
Jis aiskina modulini poziuri, sakydamas, kad "jus galetumete skatinti kaulu formavima be salutiniu poveikiu. Mes stengiames sumazinti stimuliavima uz kaulu defekto ribu, bandydami sukurti sias molekules specialiai generuoti naujus kaulus defekte, ir likti ten ".
Murphy atliko bandymus su gyvunais kartu su veterinarijos medicinos profesoriaus Marku Markelu, kuris parode, kad kaulai visame implantuose yra tankesni, o implantacijos ir kaulu sujungimas yra patvaresnis, nei naujausi modernus ortopediniai metodai. Be to, kitur gyvunui nebuvo nustatyti augimo faktoriai.

Kiekvienos molekules sekcijos konstrukcija leidzia individualiai pritaikyti ju savybes, jei reikia. Murphy sako:

"Mes galime imti panasias baltymu strukturas ir juos moduliuoti. Jei mes norime, kad molekule, labai susirista su kaulu transplantacijos pavirsiumi, galetume tai padaryti. Jei mes norime, kad butu isleista per kontroliuojamus laiko juostus, tai mes galime tai padaryti. gerai. "

Murphy zino, kad daugeli kliuciu reikia iveikti, kai imamasi pagrindinio zingsnio pereinant nuo laboratorijos prie klinikos ir sakydamas:

"Mes parodeme, kad tai gali buti didelis, kliniskai reiksmingas gyvunu modelis, bet realiai, nematau, kad tai bus naudojama klinikoje per ateinancius penkerius metus".

Murphio poziuris yra ikveptas biologijos. Jis nesistengia tiksliai kopijuoti normalios komunikacijos tarp lasteliu ir audiniu, nurodydamas:

"Mes nesame suinteresuoti, kad konkreciai imituotume tam tikra struktura ar funkcija, taciau gamtoje vystymosi ir regeneravimo metu naudojami ivairus esminiai mechanizmai, o mes is ju imames pamoku ir projektuojame sintetines sistemas, kad pasiektume panasius rezultatus. Mes ne kartojame gamta, bet mus ikvepe gamta ".

Parase Grace Rattue