Em pesquisas anteriores, este grupo de investigadores descobriu que é possível ativar um gene, designado de fator de crescimento (PGF), de modo a promover a regeneração óssea e o desenvolvimento de novos vasos sanguíneos. Utilizando este conhecimento, os investigadores desenvolveram um biomaterial que entrega PGF em diferentes concentrações.

Inspirado na forma natural como os defeitos ósseos se regeneram, o biomaterial liberta pela primeira vez uma alta dose de PGF, promovendo o crescimento dos vasos sanguíneos, e segue-o com uma dose mais baixa sustentada, que promove a regeneração óssea. Quando testado num modelo pré-clínico, o biomaterial repara com sucesso grandes defeitos ósseos, ao mesmo tempo que recria os vasos sanguíneos.

Os biomateriais atuais que promovem tanto o crescimento dos vasos sanguíneos como os ósseos normalmente requerem o uso de mais do que um fármaco terapêutico, o que significa desenhar um sistema mais complexo e que enfrenta mais desafios. Além disso, os fármacos aprovados para uso na clínica têm sido controversamente associados a efeitos secundários perigosos, salientando a necessidade de novas estratégias.

"São necessários mais testes antes de podermos iniciar os ensaios clínicos, mas se formos bem-sucedidos, este biomaterial pode beneficiar os pacientes na reparação de defeitos ósseos, fornecendo uma alternativa aos sistemas atuais", disse Fergal O'Brien, investigador principal do estudo e Diretor de Investigação e Inovação do RCSI.

"Além de reparar defeitos ósseos, a nossa abordagem à medicina regenerativa executada no estudo fornece um novo quadro para a avaliação de biomateriais regenerativos para outras aplicações de engenharia de tecidos. Estamos agora a aplicar este conceito de "mecanobiologia informada medicina regenerativa" para identificar novas terapêuticas noutras áreas, incluindo a reparação da cartilagem e da medula espinhal."

O biomaterial foi desenvolvido por investigadores do Grupo de Investigação em Engenharia de Tecidos (TERG) sediado no RCSI e no SFI AMBER Centre. O seu trabalho foi apoiado pelo Irish Research Council, o EU BlueHuman Interreg Atlantic Area Project, o programa de investigação e inovação horizonte 2020 da Comunidade Europeia ao abrigo do European Research Council Advanced Grant agreement nº 788753 (ReCaP) e do Health Research Board of Ireland ao abrigo dos Health Research Awards – Patient-Oriented Research Scheme.

"Ao utilizarmos uma abordagem informada pela mecanobiologia, conseguimos identificar um novo candidato terapêutico promissor para a reparação óssea e também determinar as concentrações ideais necessárias para promover a angiogénese e a osteogénese dentro de um único biomaterial", disse Eamon Sheehy, o primeiro autor e investigador do estudo no TERG.

"A regeneração de grandes defeitos ósseos continua a ser um desafio clínico significativo, mas esperamos que o nosso novo biomaterial continue a revelar-se benéfico em novos ensaios", conclui.