Lepsze wyniki leczenia chorób układu mięśniowo-szkieletowego
Choroby układu mięśniowo-szkieletowego stanowią szeroką grupę schorzeń, które dotykają mięśni, stawów i kości. Choroby te mogą wpływać drastycznie na jakość życia pacjentów i znacząco utrudniać im normalne funkcjonowanie. Konwencjonalne metody leczenia często obejmują protetykę lub chirurgię regeneracyjną, która obejmuje między innymi wszczepianie urządzeń medycznych. W ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu PREMUROSA, wspieranego dzięki dofinansowaniu w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie”, naukowcy opracowali kilka zintegrowanych technologii i kompleksowych podejść do regeneracji układu mięśniowo-szkieletowego. Technologie te umożliwią bardziej precyzyjne, skuteczne i spersonalizowane leczenie pacjentów cierpiących na szeroki zakres schorzeń. „Regeneracja układu mięśniowo-szkieletowego opiera się na zaawansowanych technologiach, takich jak druk 3D, terapie komórkowe czy wykorzystanie biomateriałów odtwarzających naturalną macierz zewnątrzkomórkową, zapewniające optymalne środowisko do regeneracji tkanek i płynnie integrujące się z tkanką gospodarza”, wyjaśnia Lia Rimondini, profesor na Wydziale Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu Wschodniego Piemontu we Włoszech. Zespół pracował również nad opracowaniem i wdrożeniem algorytmów predykcyjnych, które umożliwiają stosowanie medycyny spersonalizowanej dzięki wykorzystaniu modelowania obliczeniowego. Algorytmy te mogą symulować i prognozować wyniki różnych metod leczenia oraz wykorzystywać sztuczną inteligencję w celu analizy danych pacjentów, wykrywania wzorców, przewidywania postępu choroby i personalizowania planów leczenia. „Zespół projektu PREMUROSA opracował kompleksowe podejście do regeneracji układu mięśniowo-szkieletowego, obejmujące rozwój biomateriałów, modele przedkliniczne dostosowane do potrzeb pacjentów oraz narzędzia wspomagające podejmowanie decyzji klinicznych”, mówi Rimondini. „Opracowane przez nasz zespół rozwiązania dotyczą każdego etapu leczenia, począwszy od badań podstawowych po praktyczne zastosowania. Z tego powodu stanowią istotny wkład w medycynę precyzyjną”.
Szkolenie nowego pokolenia badaczy
Oprócz opracowywania nowych technologii, prace w ramach projektu obejmowały szkolenie nowej kadry naukowców zajmujących się spersonalizowaną medycyną regeneracyjną. Wymagało to nawiązania interdyscyplinarnej współpracy między środowiskiem akademickim, przemysłem i szpitalami, dzięki czemu badacze mogli zapoznać się z różnymi aspektami regeneracji układu mięśniowo-szkieletowego. „Staraliśmy się wprowadzić do programu nauczania kompetencje multidyscyplinarne, łącząc kluczowe umiejętności w zakresie nauk podstawowych z praktyką kliniczną, a także kładąc nacisk na przełożenie wyników badań na metody leczenia oraz zachęcając uczestników do pracy zespołowej i współpracy między naukowcami z różnych środowisk”, dodaje Rimondini. Praktyczne doświadczenie w opracowywaniu modeli in vitro i in silico, które zostały połączone ze szkoleniami w zakresie przywództwa, opracowywania wniosków projektowych oraz rozwoju działalności, przygotowało uczestników do rzeczywistych wyzwań.
Rozwój nowych biomateriałów
W ramach projektu PREMUROSA konsorcjum badaczy opracowało nowatorskie biomateriały zapewniające lepsze środowisko sprzyjające rozwojowi komórek i regeneracji tkanek, co doprowadziło do rozwoju dziedziny inżynierii tkankowej i technik produkcji. Dzięki temu uzyskano możliwość budowania złożonych i dostosowanych do potrzeb pacjentów rusztowań dla kości i chrząstek. Prace nad tym zagadnieniem obejmowały rozwój metod leczenia wykorzystujących komórki macierzyste, które mogą być wykorzystywane w leczeniu różnych schorzeń układu mięśniowo-szkieletowego, w tym w celu naprawy chrząstki i regeneracji kości. Najważniejsze rezultaty prac obejmują rozwój i analizy nowych biomateriałów, badania nad alternatywami dla antybiotyków opartymi na biomateriałach, opracowanie modeli 3D in vitro odtwarzających tkanki kostne, szeroko zakrojone prace nad naprawą tkanek oraz strategie naprawy krążków międzykręgowych. „Opracowane w ramach projektu innowacje znacznie zwiększyły potencjał spersonalizowanego leczenia schorzeń układu mięśniowo-szkieletowego”, zauważa Rimondini. Osiągnięte rezultaty oznaczają, że pacjenci cierpiący na choroby układu mięśniowo-szkieletowego mogą korzystać z dokładniejszych i bardziej spersonalizowanych metod leczenia, co poprawia rokowania i zmniejsza liczbę powikłań. Rezultaty projektu pomogą również lekarzom skuteczniej dobierać metody leczenia. „Wszystko to nie tylko poprawi jakość życia pacjentów, ale także zmniejszy obciążenie systemów opieki zdrowotnej w dłuższym ujęciu czasowym”, zauważa Rimondini.
Wsparcie dla sieci multidyscyplinarnych naukowców
Jak zauważa Rimondini, najcenniejszym osiągnięciem badawczym projektu PREMUROSA jest sieć naukowców zajmujących się zróżnicowanymi dziedzinami, którzy nawiązali skutecznie współpracę. Choć prace w ramach projektu dobiegły końca, zespół będzie nadal rozwijał nowe biomateriały, a współpraca badawcza będzie kontynuowana. „Zachęcamy do obserwowania naszych innowacji na bieżąco”, dodaje Rimondini. „Nowe technologie powinny pojawić się już niebawem!”
Słowa kluczowe
PREMUROSA, układ mięśniowo-szkieletowy, medycyna, precyzja, szkolenie, naukowcy, nowe, biomateriały
