„În cele din urmă, devine parte din tine”: Inventatorii noului înlocuitor de genunchi „viu” explică de ce această tehnologie este extrem de necesară și cum funcționează

Live Science a discutat cu dezvoltatorii unui implant de genunchi viu care ar putea ajuta mai mulți pacienți ce au nevoie de înlocuiri de genunchi să beneficieze de ele. Nadeen Chahine și Clark Hung lucrează pentru a dezvolta un implant de genunchi „viu” care ar putea fi o opțiune mai bună pentru unii pacienți. Implantul 3D imprimat, numit NOVAKnee, este compus dintr-un cadru biodegradabil umplut cu os și cartilaj derivate din celule stem.

👉 Funcționarea și avantajele implantului NOVAKnee

Ideea este că, odată ajuns în corp, cadrul va dispărea treptat pe măsură ce este înlocuit de os și cartilaj nou care se va integra în scheletul pacientului. Implanturile convenționale de genunchi durează până la 20 de ani și, ideal, sunt instalate în perioada de vârstă înaintată, când pacientul are nevoie probabil de un singur implant pentru restul vieții. Acest lucru lasă pacienții mai tineri cu puține opțiuni; dacă primesc un implant mai devreme, este probabil să aibă nevoie de o intervenție chirurgicală de revizuire, iar dacă așteaptă, vor petrece ani cu durere și mobilitate limitată.

NOVAKnee ar putea fi o opțiune mai bună pentru acești pacienți. Implantul a fost testat pe șoareci de laborator, în experimente în care o versiune mică a fost plasată sub pielea animalelor pentru a observa cum reacționează organismul. Acesta va fi testat în curând pe animale mai mari, în experimente care reproduc modul în care funcționează o înlocuire de genunchi la oameni; tipul de animal folosit pentru aceste teste nu a fost divulgat încă. Dacă totul decurge bine, dezvoltatorii speră să lanseze primele trialuri pe oameni cât mai curând, începând cu 2028.

👉 Sprijinul și implicarea cercetătorilor în dezvoltarea tehnologiei

Lucrările sunt susținute de un proiect federal numit Inovații Noi pentru Regenerarea țesutului în Osteoartrită (NITRO). Live Science a discutat cu doi dintre dezvoltatori — Clark Hung, profesor și vicepreședinte al Departamentului de Inginerie Biomedicală la Școala de Inginerie a Universității Columbia, și Nadeen Chahine, profesor de inginerie biomedicală în chirurgia ortopedică la Colegiul Vagelos de Medicină și Chirurgie a Universității Columbia — despre noua tehnologie.

Nicoletta Lanese: Care sunt problemele cu implanturile de genunchi convenționale pe care NOVAKnee își propune să le rezolve?

Clark Hung: Implanturile de genunchi convenționale, din metal și plastic, funcționează foarte bine. Dar acestea sunt limitate la 15-20 de ani, practic până când eșuează din perspectiva materialelor. Dacă nu te afli în ultimele două decenii ale vieții tale, există o probabilitate bună că vei depăși durata de viață a implantului tău, ceea ce ar necesita un alt implant — ceea ce se numește intervenție chirurgicală de revizuire.

Nadeen Chahine: Când pacienții sunt mai în vârstă, la revizuire, te confrunți cu os mai slab sau cu o pierdere mai mare a masei osoase, comparativ cu pacienții mai tineri. Așadar, acest lucru vine cu un risc mai mare de slăbire și un risc mai mare de eșec.

Clark Hung: Deci, dacă ești un pacient tânăr care îi lipsesc multe din suprafața anatomică a cartilajului, cei mai mulți chirurgi îți vor spune să aștepți și să iei medicamente pentru a reduce durerea până când ești mai în vârstă pentru a obține înlocuirea reală a genunchiului.

Nadeen Chahine: Nu este foarte clar, din păcate. Datele trebuie să arate care populații de pacienți vor beneficia cel mai mult. Cred că vedem o oportunitate de a ajuta adulți tineri care în prezent nu au opțiuni — nicio tratare, în afară de injecții și măsuri temporare pentru a-i ajuta să gestioneze durerea și dizabilitatea cu care se confruntă.

Clark Hung: E programat să fie destul de asemănător. … Ne asumăm, cel puțin din perspectiva comercializării, rolul chirurgului ortoped în acest proces, lucru care ne conduce spre o versiune vie a ceva cu care sunt familiarizați.

Nicoletta Lanese: Credeți că, teoretic, ar putea obține ceva similar fără un implant, prin introducerea celulelor stem direct în articulația genunchiului, de exemplu?

Clark Hung: Alte proiecte din portofoliul NITRO analizează injectabilele pentru regenerarea osului și cartilajului. Până acum, nu există nimic disponibil comercial care să poată răspunde acestor cerințe.

Nadeen Chahine: Scopul este ca acesta să fie acolo pentru a elicita un răspuns controlat și bine definit — și atunci se va degrada în timp, iar aceasta va duce la componente care sunt naturale pentru organism.

În prezent, dezvoltăm două versiuni ale tehnologiei. Una dintre ele va fi populată cu propriile celule ale pacientului. Vom izola celulele stem din pacient, apoi le vom folosi pentru a genera celule de cartilaj și os.

Nicoletta Lanese: Într-un pacient uman, cât de mult va dura cadrul să se descompună și să lase noile celule pe cont propriu?

Nadeen Chahine: Este foarte greu de prezis cu exactitate. Am desfășurat studii atât asupra biodegradației, cât și asupra sintezei matricei și avem unele idei cu privire la modul în care acestea se desfășoară.

Clark Hung: În studiile noastre mari, preclinice, NITRO impune utilizarea unui model de artrită. Deci, practic, vom crea osteoartrită în animale și apoi vom efectua înlocuirea de genunchi vie.

Nadeen Chahine: Acest program în care ne aflăm este un program de cinci ani: doi ani de cercetare și dezvoltare, practic în laborator; 18 luni de studii pe animale mari; și apoi 18 luni de trialuri clinice de Faza I. Trialurile ar putea începe în 18 luni sau doi ani dacă totul decurge perfect.

Nicoletta Lanese: Pentru persoanele care iau legătura, există tendințe specifice? Sunt, de exemplu, majoritatea pacienți tineri care așteaptă un viitor implant de genunchi?

Nadeen Chahine: Cred că există mult din asta. Sunt prea tineri și așteptarea are sens. Poate că nu sunt atât de avansați, adică nu sunt complet pe os, dar încă se confruntă cu multă durere și disconfort.

Nadeen Chahine: Teoretic, dacă totul decurge bine — și, să spunem că ai celule de la tine, este autolog, dacă totul absoarbe așa cum trebuie — atunci, în cele din urmă, devine parte din tine, osul și cartilajul tău.

Deci, unii oameni spun: „Dacă aș putea avea ceva viu, care va deveni parte din mine și nu va rămâne un obiect în mine, aș prefera asta”.

Acest articol este pentru scopuri informative și nu este menit să ofere sfaturi medicale. Nicoletta Lanese este editor al canalului de sănătate la Live Science și a fost anterior editor de știri și scriitor pe site.