Phương pháp mới kích thích xương dài trở lại với chi phí hợp lý và ít tác dụng phụ

Sửa chữa xương bị tổn thương nặng là một thách thức, đặc biệt là xương dài của cánh tay và chân. Giờ đây, các nhà khoa học tại Trung tâm Y tế thuộc trường Đại học Connecticut, Hoa Kỳ đã đưa ra một phương pháp mới thúc đẩy sự tái phát triển của xương dài với chi phí hợp lý và ít tác dụng phụ hơn các kỹ thuật khác. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia ngày 22 tháng 5 năm 2023.

Xương gãy gọn sẽ thường lành lại mà không gặp vấn đề gì. Nhưng xương bị gãy theo kiểu các mảnh xương bị vỡ hoặc bị thiếu mảnh khó tái tạo hơn nhiều. Việc ghép các khoảng trống bằng cách sử dụng xương từ nơi khác là cách để khắc phục tình trạng này và khoảng 500.000 ca ghép xương được thực hiện ở Hoa Kỳ mỗi năm. Tuy nhiên, phẫu thuật ghép xương không phải lúc nào cũng hiệu quả và còn khá tốn kém. Gần đây, các bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình đã điều trị các vết gãy phức tạp bằng các protein cụ thể của con người để kích thích sự phát triển của xương, cả đơn lẻ và kết hợp với mảnh ghép hoặc giá đỡ. Ví dụ, các protein được sử dụng để giúp tái tạo xương trong các ca phẫu thuật hợp nhất cột sống.

Tuy nhiên, các protein, được biết đến là protein hình thái xương người tái tổ hợp (rhBMP), có những hạn chế nhất định. Đầu tiên là các phân tử lớn như rhBMP có chi phí sản xuất và lưu trữ tốn kém. Thứ hai là hệ miễn dịch có xu hướng coi chúng là các yếu tố ngoại lai cần được vô hiệu hóa, hạn chế tính hữu dụng của chúng. Thứ ba là các phương pháp điều trị bằng rhBMP được biết đến là dẫn đến sự phát triển của xương ở những vị trí không mong muốn bên cạnh vị trí gãy xương.

Do đó, GS.TS. Cato T. Laurencin cùng các cộng sự tại Trung tâm Y tế thuộc trường Đại học Connecticut đã sử dụng một phương pháp khác để thúc đẩy sự phát triển của xương. Nhóm nghiên cứu mong muốn phân phối thuốc trực tiếp vào vị trí xương mới cần để phát triển và làm điều đó trong một khoảng thời gian ngắn. Vì vậy, các nhà khoa học đã tạo ra giá đỡ từ loại polyme phân hủy sinh học để định hướng sự phát triển của xương mới. Cụ thể, họ đã tẩm vào giá đỡ xương forskolin, một phân tử nhỏ thúc đẩy phản ứng phát triển xương giống như rhBMP. Vì dự đoán một số tác dụng không mong muốn từ rhBMP do sử dụng lâu dài, nên họ đã thiết kế giá đỡ để giải phóng forskolin gần như hoàn toàn trong khoảng 24 giờ.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hai giá đỡ tẩm forskolin (một liều cao và một liều thấp) với một giá đỡ tẩm rhBMP và một giá đỡ đối chứng không bổ sung yếu tố tăng trưởng xương. Giá đỡ xương được thử nghiệm cho những con thỏ bị gãy xương chi trước nghiêm trọng.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng giá đỡ xương tẩm forskolin liều cao và tẩm rhBMP đều có tác dụng tốt như nhau trong việc kích thích sự phát triển xương mới ở chi trước của thỏ và đều tốt hơn nhiều so với giá đỡ đối chứng hoặc tẩm forskolin liều thấp. Thời gian giải phóng thuốc ngắn, kéo dài 24 giờ dường như cũng ngăn ngừa các tác dụng phụ không mong muốn thường thấy trong điều trị rhBMP.

Mặc dù giá đỡ tẩm forskolin và rhBMP hoạt động tốt như nhau trong việc thúc đẩy sự phát triển và sửa chữa xương mới, nhưng forskolin có những lợi thế nhất định. Đó là phân tử nhỏ ổn định, dễ sản xuất với chi phí thấp hơn và không gây kích ứng hệ miễn dịch.

Các nghiên cứu trong tương lai sẽ xem xét chi tiết hiệu quả phát triển của xương nhờ có forskolin thông qua đánh giá chuyển động và tương tác của forskolin trong cơ thể, cũng như cách nó tương tác với các tế bào gốc của cơ thể.

N.P.D (NASATI), theo https://medicxpress.com/news/2023-05-method-regrowth-bones-side-effects.html, 24/5/2023