Elektriske knæimplantater kan genopbygge brusk hos gigtpatienter

Mere end 300 000 danskere lider ifølge Gigtforeningen af en form for slidgigt – en sygdom, der kan være stærkt invaliderende og medføre omfattende begrænsninger i hverdagen.

Men for dem, der døjer med slidgigt i et eller flere knæ, er der godt nyt. Forskere fra University of Connecticut har nemlig udviklet et elektrisk knæimplantat, der viser lovende egenskaber i et nyt forsøg. Det fremgår af en videnskabelig artikel udgivet i tidsskriftet Science Translational Medicine.

Bioingeniørerne fra University of Connecticut har med stor succes gennemført et forsøg, hvor man genopbyggede brusk i en kanins knæ.

Læs også: Biotek – sådan har bioteknologi formet vores samfund

Knæimplantat stimulerer kroppens genopbygning af brusk

Når slidgigt skal behandles, er den bedste behandling ifølge forskerne at genopbygge brusk i selve det beskadigede led, og det er netop det, som det elektriske knæimplantat har til formål at gøre.

Tidligere metoder til at forsøge at stimulere kroppen til at genopbygge beskadiget brusk har ikke været succesfulde.

“Den genopbyggede brusk opfører sig ikke som den oprindelige brusk. Det går i stykker under de normale belastninger i leddet,” siger bioingeniør Thanh Nguyen fra UConn.

På Thanh Nguyen laboratorium har forskerne dog opdaget, at elektriske signaler spiller en afgørende rolle for kroppens evne til at genskabe brusk. De har derfor designet et såkaldt vævsstillads med en tykkelse på blot 0,5 millimeter. Det består af nanofibre af polymælkesyre – en form for bionedbrydelig plast. Nanomaterialet har en særlig piezoelektrisk egenskab, som betyder, at når det mases sammen, producerer det et lille elektrisk strømstød.

Det tynde knæimplantat er placeret i knæleddet, så hver gang leddet bevæger sig – eksempelvis når en person eller et dyr går – skaber materialet et meget lille, men stabilt elektrisk felt, som stimulerer kroppens celler til at kolonisere om materialets nanostruktur og vokse til brusk.

Fordi det er kroppens egne celler, der skaber brusken, har den en større mekanisk styrke end tidligere forsøg på at genopbygge brusk i beskadigede led, lyder det fra forskerne.

Læs også: Verdens første hjertetransplantation fra gris til menneske udført

Test på kanin viser lovende resultater

Forsøget, som er beskrevet i den videnskabelige artikel, er udført på en kanin, som var kommet til skade. Efter at have fået indopereret nanomaterialet i det ene knæled, fik kaninen lov til at hoppe på et løbebånd, og resultaterne ser overbevisende ud, lyder det.

“Piezoelektricitet er et fænomen, der også findes i menneskekroppen. Knogler, brusk, kollagen, DNA og forskellige proteiner har en piezoelektrisk reaktion. Vores tilgang til heling af brusk er i høj grad klinisk overførbar, og vi vil undersøge den relaterede helingsmekanisme,” siger Dr. Yang Liu, postdoc i Nguyens gruppe og hovedforfatter på undersøgelsen.

Forskerne fortæller også, at næste skridt nu er at teste opfindelsen på større dyr, som i højere grad kan simulere menneskets størrelse og vægt og den belastning, der er på et led. Samtidig ønsker de også at observere dyrene over længere tid – gerne et til to år – for at sikre, at den genopbyggede brusk er holdbar.

Læs også: Nyheder om bioteknologi