N?r vevet som holder tennene fast brytes ned, begynner tennene ? l?sne. Det skjer gradvis, men for mange pasienter med periodontitt, som er en kronisk betennelsessykdom, er konsekvensene alvorlige: tap av tannkj?tt, bein og til slutt tennene selv.
– Vi snakker om en av de vanligste ?rsakene til tanntap, sier ?ystein ?vreb?.
Han har fullf?rt doktorgraden ved Det odontologiske fakultet, hvor han har v?rt med ? utvikle et nytt bioaktivt materiale som kan hjelpe kroppen ? reparere nettopp st?ttevevet rundt tannen.
Et enklere alternativ
Det finnes produkter som brukes i behandlingen av periodontitt. Dagens beste behandling for ? gjenskape st?ttevev er Emdogain.??
– Det inneholder proteiner fra emalje i griser. Det fungerer godt, men har klare begrensninger, sier ?vreb?.
Det er dyrt, vanskelig ? produsere i stor skala, og kommer fra dyrekilder – noe som byr p? b?de etiske og regulatoriske utfordringer.
–Vi ?nsket ? utvikle noe som gir samme effekt, men som er enklere, billigere og mer b?rekraftig, sier ?vreb?.
L?sningen ble en bioaktiv hydrogel – en type gelé-lignende stoff – basert p? hyaluronsyre, et naturlig molekyl som finnes i kroppen. Denne gelen ble kombinert med syntetiske peptider.
Peptider er sm? byggesteiner som kroppen bruker til ? sende signaler og bygge vev. De best?r av aminosyrer, og n?r disse settes sammen i bestemte sekvenser (s?kalte aminosyresekvenser), f?r de spesifikke biologiske funksjoner – omtrent som bokstaver danner ord.
Kjemiske broer
For at gelen skulle bli stabil nok til ? fungere i kroppen over tid, m?tte den “tverrbindes”. Det betyr at molekylene i gelen ble koblet sammen i et nettverk ved hjelp av s?kalte tverrbindere.
?vreb? brukte to ulike tverrbindere: BDDE (1,4-Butanediol diglycidyl ether) og PEGDE (Polyethylene glycol diglycidyl ether). Dette er kjemiske “broer” som binder hyaluronsyremolekyler sammen og gir gelen de ?nskede fysiske egenskapene – som stivhet, nedbrytningstid og biokompatibilitet.
Etter at den tverrbundne gelen var utviklet og renset for reststoffer, ble den kombinert med de bioaktive peptidene. Resultatet var et nytt materiale med b?de strukturelle og biologiske egenskaper.
Fysisk effekt – ikke bare kjemisk
Det mest interessante funnet var hvordan peptidene virket i dette nye materialet. I stedet for ? stimulere celler kjemisk, ser det ut til at de fungerer fysisk: De gir mineraler et sted ? feste seg og begynne ? vokse.
Denne prosessen kalles nukleasjon – det vil si at peptidene fungerer som “fr?” hvor kroppens egne mineraler kan begynne ? danne nytt bein. Dette ble dokumentert gjennom b?de eksperimenter og datasimuleringer (molekyl?rdynamikk), som viste hvordan mineralene vokste i strukturer som lignet naturlig bein.
Dette gir en viktig fordel, fordi den strukturen som dannes, er mer biologisk gjenkjennelig og lettere for kroppen ? integrere og bygge videre p?, sier ?vreb?.
Fra laboratorium til dyremodell
Etter ? ha vist at b?de gelen og peptidene fungerte hver for seg, testet forskergruppen det kombinerte produktet i en dyremodell for periodontitt. Her ble det laget en kunstig skade i tannens festeapparat, og gelen ble plassert i lommen mellom tann og bein.
– Vi s? at v?rt materiale ga lavere inflammasjon og bedre vevsintegrasjon enn b?de den rene gelen og Emdogain, sier ?vreb?. Analysene viste redusert betennelse, ?kt celletilvekst og tegn til ny bendifferensiering, det vil si at kroppen begynte ? danne nytt st?ttevev.
Slik fungerer materialet b?de som en slags vekstst?tte og en signalplattform, det gir cellene et sted ? vokse, samtidig som det setter i gang kroppens egne prosesser.
Translasjonsforskning
Et viktig aspekt ved ?vreb?s arbeid er at det ikke bare handler om grunnforskning. Produktet er ogs? utviklet for ? kunne bli brukt klinisk det vil si at det kan produseres i henhold til medisinske standarder, og brukes i mennesker.
– Neste steg er ? gj?re kliniske studier, sier ?vreb?.
Dette er translasjonsforskning i praksis, fra molekylniv? i laboratoriet, via prekliniske studier, og videre mot behandling i pasient. Et forskningsomr?de som er en viktig satsning for det Det odontologiske fakultet.
En plattform for fremtiden?
Selv om teknologien er utviklet med tanke p? tannhelse, kan den ha langt bredere anvendelser. Den underliggende ideen om ? bruke bioaktive peptider i biokompatibel gel for ? st?tte kroppens egen reparasjon, kan brukes i alt fra ortopedi til s?rbehandling.
– Vi har utviklet en plattform, men m?let er ? tilpasse teknologien til ulike behov, der kroppen trenger hjelp til ? bygge nytt vev, sier ?vreb?.
– Det har v?rt utrolig motiverende ? jobbe med noe som faktisk kan tas i bruk, sier ?vreb? avslutningsvis.
Referanser
Paper I: Characterisation and biocompatibility of crosslinked hyaluronic acid with BDDE and PEGDE for clinical applications. Reactive and Functional Polymers (2024)
Paper II: Towards bone regeneration: Understanding the nucleating ability of proline-rich peptides in biomineralisation. Biomaterials Advances (2024)
Paper III: A Comparative Study of Proline-Rich Peptide-Enhanced Hyaluronic Acid Gels Versus Conventional Regenerative Materials in a Porcine Model of Gingival Detachment (manuskript, 2024)