نجح باحثون من جامعة كولومبيا البريطانية، في إنتاج جِل يجمع بين الصلابة والمتانة، يمكن استخدامه لتجديد غضاريف الركبة.
والغضاريف المفصلية، الموجودة في مفاصل الركبة والورك، هي المفتاح لسلاسة حركة المفاصل، ويمكن أن يسبب تلفها الألم وتقليل الوظيفة، ويؤدي إلى التهاب المفاصل، وأحد الحلول المحتملة هو زرع دعامات اصطناعية مصنوعة من البروتينات تساعد الغضروف على تجديد نفسه عندما تتحلل الدعامة، غير أن تجديد الغضروف بشكل جيد يرتبط بمدى قدرة الدعامة على محاكاة الخصائص البيولوجية للغضروف، وسعى الباحثون للجمع بين الخصائص التي تبدو غير متوافقة للصلابة والمتانة.
ويزعم باحثون من جامعة كولومبيا البريطانية في دراسة نشرت الأربعاء بدورية «نيتشر»، أنهم نجحوا في ذلك، عن طريق إنتاج مادة هلامية (جِل)، قابلة للتحلل، تجمع بين تلك الخصائص، بما يؤدي إلى إصلاح جيد للغضروف المفصلي، وهو تحدٍ طبي مهم.
ويقول هونغ بين لي، الأستاذ في قسم الكيمياء بجامعة كولومبيا البريطانية، والباحث الرئيسي بالدراسة، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة، بالتزامن مع نشر الدراسة: إن «الدعامات القابلة للتحلل المتاحة حالياً لا تحقق التوازن الدقيق بين أن تكون صلبة ومتينة، مثل الغضروف الفعلي؛ فميكانيكيا، عندما يكون الشيء صلباً، فإنه يقاوم الانحناء، ولكن هذا يعني عادة أنه هش، حيث ينكسر عند الانحناء مثل الزجاج، وعندما يكون هناك شيء متين، فإنه يقاوم الانكسار، حتى عند ثنيه، ولكنه قد يكون ليناً جداً بحيث لا يكون مفيداً في المفصل، وهذا هو الحال مع الدعامات الحالية المصنوعة من البروتينات؛ مما يخلق عدم تطابق بين ما تحتاج إليه الخلايا وما يتم توفيره، وهذا يؤدي إلى عدم إصلاح الغضروف بقدر الإمكان».
وطوّر الفريق البحثي نهجاً مختلفاً لتقوية مادة الهلام البروتينية (الجِل) دون التضحية بالصلابة، عن طريق تشابك سلاسل بروتين معين تتكون منه شبكة الهلام، ويمكن لهذه السلاسل المتشابكة أن تتحرك؛ مما يسمح بتبديد الطاقة، على سبيل المثال، عند القفز، وهو ما يمنع الكسر.
بالإضافة إلى ذلك، استخدموا طريقة لطي وفتح البروتينات، تسمح أيضاً بتبديد الطاقة، وكان «الجل» الناتج شديد الصلابة، وقادراً على مقاومة التقطيع بالمشرط، وكان أكثر صلابة من الهلاميات المائية البروتينية الأخرى، وكانت قدرته على مقاومة الكسر من بين أعلى ما حققته أي مادة هلامية من هذا القبيل، وتمت مقارنته بشكل إيجابي مع الغضروف المفصلي الفعلي، وكان قادراً على استعادة شكله الأصلي بسرعة بعد الضغط، كما يفعل الغضروف الحقيقي بعد القفز.
وأظهرت الأرانب المزروعة بهذا الجِل علامات ملحوظة لإصلاح الغضروف المفصلي بعد 12 أسبوعاً من الزرع، ولم يتم تسجيل أي رد فعلي سلبي من الجهاز المناعي للحيوان تجاه المادة المزروعة.
