Hydrogel versterkt straks verzwakt bot bij osteoporose
Het lijkt op Science Fiction, maar komt steeds dichterbij. Een hydrogel die botbreuken bij osteoporosepatiënten snel repareert en bovendien het verzwakte bot versterkt. In China zijn wetenschappers hard op weg om deze nieuwe behandeling bij botontkalking te realiseren.
De hydrogel die aan de Universiteit Twente is ontwikkeld om beschadigd kraakbeen te repareren, wordt binnenkort voor het eerst op mensen getest. De gel, die momenteel wordt doorontwikkeld door spinoff onderneming Hy2Care, kan een beschadiging door bijvoorbeeld een sportblessure, repareren en op die manier artrose voorkomen. De eerste klinische trial is een belangrijke stap voorwaarts en wordt uitgevoerd in het UMC Utrecht.
Mensen die door osteoporose een bot breken, weten het maar al te goed. Het volledige herstel is een vermoeiend, pijnlijk en langdurig proces. In de afgelopen jaren zijn er veel studies uitgevoerd naar ‘genezende gels’ die de breuk sneller – zo niet meteen – zouden kunnen herstellen.
Wetenschappers aan de Soochow University in China hebben op dit gebied nu een grote stap gemaakt. In een laboratorium bleek een hydrogel niet alleen fracturen te herstellen, maar ook het door osteoporose verzwakt bot te versterken.
Onderzoeksfase
Een hydrogel bestaat uit een polymere substantie die veel water kan vasthouden. Deze gelei kan worden uitgerust met in wateroplosbare verbindingen, zoals medicijnen. In Nederland wordt met behulp van de Universiteit van Twente momenteel ook een soortgelijke gel ontwikkeld om beschadigd kraakbeen bij artrose weer te repareren. Dit project bevindt zich op dit moment nog in de klinische onderzoeksfase. De hydrogel die momenteel in China wordt ontwikkeld, richt zich uitsluitend op botbreuken door osteoporose.
Botherstel
Om osteoporose aan te pakken, moeten strategieën bedacht worden om niet alleen het bot te herstellen, maar ook te versterken,” zegt professor Fengxuan Han. “Daarom richten wij ons op de botmicro-omgeving die helpt het gedrag van de cellen te reguleren, zodat de botten sterk en gezond blijven. Dit natuurlijke mechanisme voor botherstel verandert als gevolg van osteoporose. Er worden te weinig nieuwe cellen aangemaakt die nodig zijn voor de opbouw van nieuw botweefsel. Daardoor neemt de kwaliteit van het bot verder af.”
Ontstekingsremmend medicijn
Maar Han signaleert nog een extra probleem die het botherstel na een fractuur ernstig kan vertragen bij osteoporosepatiënten. Ontstekingen van het bot blokkeren cruciale enzymen die nodig zijn voor het opnieuw opbouwen van dit harde weefsel. Daardoor kunnen deze enzymen hun normale reparatiewerkzaamheden niet goed uitvoeren. Om dit probleem op te lossen, ontwikkelden Han en zijn medewerkers een hydrogel die (met mineraal beklede) microsferen bevat. Deze zijn geladen met een ontstekingsremmend medicijn om de barrières voor herstel – die door de osteoporose zijn opgeworpen – te omzeilen.
Volledig herstel
De hydrogel bevat als tweede component kleine microbolletjes van poreus calciumfosfaat die langzaam vrij worden gegeven aan het bot. In diermodellen observeerden de onderzoekers de genezing van botbreuken bij behandeling met deze hydrogel gedurende 12 weken. In deze periode werd een bijna volledig herstel bereikt en nam de dichtheid en sterkte van het botweefsel toe. Volgens Han kan deze hydrogel in de toekomst een nieuwe optie bieden voor de behandeling van osteoporose. –Eugène Mathijssen op 26 okt 2022
