Βιοϊατρική και βιο-νανοτεχνολογική προσέγγιση εκφυλιστικών νοσημάτων

Η οστεoαρθρίτιδα (OA) αποτελεί μια εκφυλιστική νόσο των αρθρώσεων που προοδευτικά οδηγεί σε καταστροφή του αρθρικού χόνδρου και απώλεια της λειτουργίας του. Στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής πραγματοποιήθηκαν μελέτες με τεχνικές νανοτεχνολoγίας και μοριακής βιολογίας για την εύρεση βιοδεικτών στο αίμα που θα επιτρέψουν τη διάγνωση της νόσου καθώς και μελέτες κατασκευής ενός «έξυπνου» βιοϋλικού ικανού να επάγει την in vivo χονδρογένεση και να συμβάλει στη αποκατάσταση του κατεστραμμένου αρθρικού χόνδρου. Η μελέτη της έκφρασης των γονιδίων COMP, ADAMTS-5 και ΤΙΜΡ-3 στο αίμα ασθενών και υγιών δοτών καθώς η ανίχνευση του miR-93 σε όρο αίματος ασθενών και υγιών δοτών με τη χρήση νανοσωματιδίων χρυσού σε διάλυμα αλλά και σε επιφάνειες πυριτίου, έδειξαν πως τα μόρια αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιοδείκτες για τη διάγνωση της νόσου. Επιπρόσθετα, σχεδιάστηκαν και συντέθηκαν μικρότερες λειτουργικές επικράτειες της C-τελικής περιοχής του αυξητικού παράγοντα μετασχηματισμού TGF-β1 που δύναται να επάγουν την in vitro χονδρογένεση. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως οι βραχύτερες πρωτεϊνικές επικράτειες της C-τελικής περιοχής του TGF-β1 επάγουν σε μεγαλύτερο βαθμό την in vitro χονδρογένεση στις τριδιάστατες καλλιέργειες σε σχέση με τις μονοδιάστατες, με τα καλύτερα αποτελέσματα να επιτυγχάνονται στην περίπτωση χρήσης του πεπτιδίου 8 της C-τελικής περιοχής του TGF-β1. Ταυτόχρονα, οι βραχύτερες πρωτεϊνικές επικράτειες της C-τελικής περιοχής του TGF-β1 μειώνουν την έκφραση του γονιδίου της αγκρεκανάσης ADAMTS-5, το οποίο ρυθμίζεται θετικά από την εξωγενή προσθήκη του TGF-β1, προάγοντας έτσι τη διαφοροποίηση των κυττάρων και τον σχηματισμό της εξωκυττάριας μήτρας. Στη προκειμένη περίπτωση τη χαμηλότερη έκφραση επέδειξε το πεπτίδιο 6 και αμέσως μετά το πεπτίδιο 8, υποδεικνύοντας ότι τα δύο μικρότερα πεπτίδια θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ενός βιοϋλικού που αποσκοπεί στην αναγέννηση του αρθρικού χόνδρου.