تمكن باحثون في بريطانيا من تطوير مادة حيوية مبتكرة مشتقة من الصوف، قد تمثل بديلاً واعداً للمواد المستخدمة حالياً في علاج كسور وإصابات العظام.
وأوضح الباحثون بجامعة كينجز كوليدج لندن أن الدراسة تضع الكيراتين المستخلص من الصوف في موقع منافس قوي للكولاجين، الذي ظلّ لعقود المادة الأساسية في ترميم العظام والأنسجة، حسبما نُشر، الجمعة، على موقع الجامعة.
والكولاجين هو بروتين طبيعي يدخل في تكوين العظام والغضاريف والأنسجة الضامة، ويُعدّ «المعيار الذهبي» في كثير من التطبيقات الطبية الخاصة بإصلاح العظام. ورغم فعاليته في إعادة بناء النسيج العظمي في مناطق الكسور أو التلف، فإنه يعاني من بعض القيود، أبرزها ضعف قوته الميكانيكية وسرعة تحلله داخل الجسم، ما قد يقلل من استمرارية دعمه للعظام في الحالات التي تتطلب تحمّل ضغط أو فترات شفاء طويلة.
وتعتمد المادة المبتكرة التي طورها الفريق على بروتين الكيراتين، وهو بروتين طبيعي يتم استخلاصه من الصوف وتحويله إلى أغشية حيوية يمكن استخدامها في ترميم العظام. وتعمل هذه الأغشية كسقالة حيوية توضع في مناطق التلف أو الكسور، حيث توفر بيئة داعمة تساعد الخلايا العظمية على النمو بشكل منظم داخل المنطقة المصابة، مما يساهم في تكوين نسيج عظمي جديد بدل الفراغات الناتجة عن الكسر أو التلف.
وتعتمد آلية عمل الكيراتين على قدرته على الاندماج مع الأنسجة المحيطة داخل الجسم، مع الحفاظ على ثباته لفترة كافية تسمح بحدوث عملية الالتئام. كما يساعد على تنظيم ترتيب الألياف العظمية الجديدة، بحيث تتشكل بنية أقرب إلى العظم الطبيعي من حيث القوة والتركيب.
وفي التجارب المعملية، تم اختبار المادة أولاً على خلايا عظم بشرية، وأظهرت النتائج أن الخلايا نمت بشكل صحي، وبدأت في تكوين نسيج عظمي جديد؛ ما يدل على توافق المادة مع البيئة الحيوية داخل الجسم.
ولاحقاً، انتقل الباحثون إلى التجارب الحيوانية، حيث تم زرع الأغشية الكيراتينية في فئران تعاني من عيوب في عظام الجمجمة لا تلتئم تلقائياً. وخلال أسابيع، نجحت المادة في دعم نمو عظام جديدة عبر المناطق المتضررة، مع اندماج جيد في الأنسجة المحيطة.
وعند مقارنة النتائج مع الكولاجين، تبيّن أن الكولاجين أنتج كمية أكبر من العظام، بينما تميز الكيراتين بتكوين عظام أكثر انتظاماً وصلابة، وبنية أقرب إلى العظام الطبيعية من حيث ترتيب الألياف.
كما أظهرت مادة الكيراتين قدرة عالية على الثبات داخل الجسم وعدم التحلل السريع، إضافة إلى سهولة اندماجها مع الأنسجة، وهي خصائص أساسية لنجاح المواد المستخدمة في ترميم العظام. ووفق الباحثين، تكمن أهمية هذا الابتكار أيضاً في اعتماده على الصوف كمصدر طبيعي متجدد ومنخفض التكلفة، ما يجعله خياراً مستداماً واعداً مقارنة بالمواد التقليدية.
