Các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học Y tế và Sức khỏe RCSI và Trung tâm Nghiên cứu Kỹ thuật Sinh học và Vật liệu Tiên tiến (AMBER)-Ireland đã phát triển một thiết bị cấy ghép phẫu thuật mới có khả năng thay đổi phương pháp điều trị các bệnh nhiễm trùng xương phức tạp. Khi được cấy vào xương bị thương hoặc bị nhiễm trùng, vật liệu này không chỉ có thể tăng tốc độ chữa lành xương mà còn làm giảm nguy cơ nhiễm trùng mà không cần đến thuốc kháng sinh truyền thống.

Bài báo được công bố trên tạp chí Advanced Materials đã giải quyết vấn đề lâm sàng phức tạp về nhiễm trùng xương, hay viêm tủy xương, căn bệnh làm ảnh hưởng đến 1/5.000 người ở Hoa Kỳ mỗi năm.

Khi xương bị nhiễm trùng, ưu tiên hàng đầu là chữa lành nó nhanh chóng. Điều trị lâm sàng tiêu chuẩn, bao gồm vài tuần bằng kháng sinh và thường loại bỏ phần mô xương bị nhiễm trùng, có thể diễn ra chậm. Hiện tại, khoảng một nửa số ca nhiễm trùng xương là do MRSA, loại vi khuẩn có khả năng kháng thuốc kháng sinh, và việc điều trị bằng kháng sinh kéo dài sẽ làm tăng nguy cơ nhiễm trùng trở nên dung nạp với các phương pháp điều trị mà chúng ta có sẵn, khiến tình trạng nhiễm trùng khó kiểm soát hơn.

Để giúp bệnh nhân hồi phục tốt, các nhà nghiên cứu tại RCSI đã tạo ra một loại vật liệu từ một chất tương tự như xương của chúng ta. Cấu trúc giống như giàn giáo của vật liệu này có nghĩa là khi nó được cấy vào xương bị thương hoặc bị bệnh, nó sẽ khuyến khích xương tái sinh.

Trong trường hợp này, nhóm đã truyền vào khung các hạt nano đồng nhỏ, được biết là có tác dụng tiêu diệt vi khuẩn gây ra hầu hết các bệnh nhiễm trùng xương. Và kết hợp một phân tử di truyền cụ thể, chất ức chế microRNA-138, vào khung để kích thích hình thành xương mới tại vị trí vật liệu được cấy ghép.

Trong nghiên cứu, nhóm đã mô tả các thử nghiệm tiền lâm sàng trong phòng thí nghiệm cho thấy khung được cấy ghép với các hạt nano đồng và microRNA có thể kích thích xương tái phát triển trong hai tuần và giàn giáo đã ngăn chặn 80% vi khuẩn có khả năng gây hại bám vào vị trí đó. Họ cũng thấy rằng bộ cấy ghép đã kích thích cung cấp máu tốt cho các tế bào trên giàn giáo, điều này rất quan trọng đối với sức khỏe và khả năng tồn tại của xương mới hình thành.

Tiến sĩ Joanna Sadowska cho biết: “Nhìn chung, chúng tôi đã kết hợp sức mạnh của cấy ghép kháng khuẩn và liệu pháp gen, tạo ra một hệ thống toàn diện giúp sửa chữa xương và ngăn ngừa nhiễm trùng.” Điều này tạo ra một bước tiến đáng kể trong việc điều trị các chấn thương xương phức tạp và khoảng thời gian mà chúng tôi thấy trong các nghiên cứu tiền lâm sàng cho thấy phương pháp tiếp cận có thể cách mạng hóa thời gian điều trị cho bệnh nhân trong tương lai.

Giáo sư Fergal O'Brien cho biết: “Bộ cấy này có thể cung cấp phương pháp điều trị kháng khuẩn trực tiếp đến xương bị nhiễm trùng, vì vậy nó có thể là một phương pháp tiếp cận cục bộ và có mục tiêu, trái ngược với việc khiến nhiều cơ thể phải tiếp xúc với kháng sinh lâu dài”. Thêm vào đó, bộ cấy ghép của chúng tôi kết hợp các hạt đồng có thể ngăn chặn vi khuẩn gây nhiễm trùng tại chỗ, đồng thời chúng kích thích hình thành mạch máu trong xương. Bản chất của bộ cấy ghép cũng có nghĩa là cơ thể có thể phá vỡ các mạch máu một cách tự nhiên. Đây là loại cấy ghép đầu tiên tích hợp các giải pháp khác nhau để khuyến khích tái tạo xương và chữa các bệnh nhiễm trùng. 

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com, 12//2023