Reconstruction of jaw bones using innovative hydro-gel

Researchers have succeeded in reconstructing jawbones using a unique gel that mimics the bone's natural environment

X-ray of teeth and jaw. Image: depositphotos.com
X-ray of teeth and jaw. Image: depositphotos.com

כשאנחנו סובלים מפגם קטן בעצם, למשל במקרה של שבר, הגוף שלנו יודע לחדש את העצם. הבעיה מתחילה בפגמים גדולים. אצל חולים רבים שעברו הסרה של גידול סרטני, טראומה משמעותית, עקירות שיניים או שסובלים ממחלות חניכיים ודלקות סביב שתלים דנטליים, העצם איננה מסוגלת להתחדש באופן טבעי. טכנולוגיה חדישה שפותחה באוניברסיטת תל אביב תאפשר שחזור בעקבות חסר בעצם, באמצעות הידרוג'ל מיוחד שמעודד התחדשות של הרקמה. לפיתוח החדש יישומים קליניים מעשיים בתחום האורטופדיה ורפואת השיניים. הטכנולוגיה צפויה לעבור לניסויים קליניים בבני אדם.

Full restoration of bones naturally and safely

The study included a team of experts From the Morris and Gabriela Goldschlager School of Dentistry at the Sackler Faculty of Medicine, בהובלת פרופ' ליהי אדלר-אברמוביץ וד"ר מיכל הלפרין-שטרנפלד, ובשיתוף עם פרופ' יצחק בינדרמן, ד"ר רחלי שריג וד"ר מורן אביב. כמו כן השתתפו במחקר חוקרים מאוניברסיטת אן ארבור שבמישיגן. המחקר פורסם בכתב העת Journal of Clinical Periodontology.

החוקרים מסבירים כי המטריקס החוץ-תאי הוא החומר שמקיף את התאים שלנו ומספק להם תמיכה מבנית. לכל רקמה בגוף שלנו יש מטריקס חוץ-תאי המורכב מחומרים אחרים ומתכונות מכניות שונות, וכך גם לעצמות. "אנחנו פיתחנו הידרוג'ל סינתטי, שמחקה את החומרים הטבעיים במטריקס החוץ-תאי של עצמות באופן כזה שמעודד את צמיחתה ומצליח למעשה לשפעל את המערכת החיסונית כך שתעודד את תהליך הריפוי", מסבירה פרופ' אדלר-אברמוביץ ומוסיפה "מן הסתם, המטריקס החוץ-תאי בעצם מקשיח אותה מאוד. את הג'ל יצרנו כך שיחקה את המטריקס הספציפי הזה, הן כימית והן פיזיקלית. ברמה הננו-מטרית, הג'ל מאפשר לתאים להיצמד, להיתמך ולקבל את כל האותות המכניים מהסיבים".

Imaging - bone gel. Courtesy of Tel Aviv University
הדמיה – ג'ל לעצמות. באדיבות אוניברסיטת תל אביב

תחילה גידלו החוקרים תאים בתלת-ממד כדי לבחון את תכונות הג'ל. בשלב שני, הם בדקו את השפעת הג'ל על חיות מודל שסבלו מפגם גדול, שלא הייתה אפשרות שיחלים באופן טבעי. "במשך חודשיים עקבנו אחר חיות המודל, בין היתר באמצעות Micro C.T., ולשמחתנו ראינו שחזור מלא של העצמות: סגירה של הפגם ושחזור עובי העצם המקורית עם יצירת כלי דם חדשים" מסבירה פרופ' אדלר-אברמוביץ.

לדבריה, "הטיפול הסטנדרטי כאשר אנחנו מאבדים שיניים בשל הרס נרחב או זיהום חיידקי, הוא השתלת שתלים דנטליים. הבעיה היא שצריך מספיק עצם כדי לעגן את השתל. אם אין מספיק עצם, בקליניקה מקובל לקחת עצם מאזור בריא בגוף ולהשתיל באזור שצריך לחדש, וזאת כמובן פרוצדורה רפואית מורכבת וממושכת. האלטרנטיבה היא תחליפי עצם ממקור אדם אחר או בעלי חיים, שעלולים לגרום לתגובה חיסונית נגדית. בעתיד, אני מקווה שההידרוג'ל שפיתחנו יאפשר החלמה מהירה, בטוחה ופשוטה יותר של העצם".

for the scientific article

More of the topic in Hayadan: