RESET BONE AGEING: Revestimento para próteses ortopédicas com capacidade de aumentar a regeneração de tecido ósseo envelhecido

Testemunho da equipa de investigação do projeto Reset Bone Ageing:

"O projeto Reset Bone Ageing pretende desenvolver um revestimento para dispositivos ortopédicos com capacidade de “rejuvenescer” o tecido ósseo envelhecido e aumentar a sua capacidade de regeneração. O impacto do revestimento foi avaliado in vitro, na capacidade de promover a proliferação e diferenciação de modelos celulares. Encontra-se neste momento em curso o estudo in vivo, com recurso a modelos animais o que nos permitirá avaliar o potencial regenerativo do revestimento.”

Enquadramento

A utilização de dispositivos médicos em ortopedia tem aumentado significativamente nos últimos 50 anos e tornou-se uma prática usual em Medicina. O envelhecimento da população tem levado a uma procura significativa de dispositivos médicos no sentido de restaurar a função de tecidos/órgãos e, assim, aumentar a sua qualidade de vida.

Durante o envelhecimento há acumulação de células senescentes que se acumulam no osso e que deterioram a sua função. Essas células secretam citocinas proinflamatórias, quimocinas e enzimas proteolíticas que provocam efeitos prejudiciais a nível sistémico. Para alem disso, o número de células estaminais mesenquimais e o seu potencial de proliferação e diferenciação em osteoblastos é menor em indivíduos envelhecidos relativamente a indivíduos mais novos. Deste modo a utilização de revestimentos em dispositivos médicos com capacidade de “rejuvenescer” o tecido ósseo e aumentar a sua capacidade de regeneração tem um grande impacto social.

O Projeto

O presente projeto pretende desenvolver um revestimento para dispositivos ortopédicos com capacidade de “rejuvenescer” o tecido ósseo envelhecido e aumentar a sua capacidade de regeneração. Este revestimento oferecerá vantagens competitivas relativamente a outras estratégias documentadas na literatura, como sejam as terapias celulares, em termos de produção, custo e facilidade de utilização. O revestimento consiste na imobilização física de vesículas extracelulares (com carga negativa) na superfície de dispositivos ortopédicos de titânio através de um peptídeo antimicrobiano (carga positiva). O peptídeo serve como ponto de ancoragem das vesículas extracelulares isoladas de células mesenquimais do Wharton Jelly.

O desenvolvimento do revestimento compreende várias etapas, desde o desenvolvimento de processos de imobilização do peptídeo na superfície do dispositivo médico com a densidade, orientação e estabilidade, o estabelecimento de protocolos de isolamento de vesículas extracelulares (EVs) de células mesenquimais e sua caracterização em ensaios in vitro, o desenvolvimento de protocolos de interação entre o peptídeo e as EVs de forma a que as vesículas não sejam destruídas e que o complexo seja mantido em contato com sangue e a demonstração que o revestimento possui propriedades antienvelhecimento em testes in vitro e in vivo.

O presente projeto permitirá consolidar a posição da CERAMED como o principal produtor nacional de revestimentos para implantes ósseos e o principal inovador na península ibérica em I&D nesta área. Mas, mais do que isso, este projeto permitirá à CERAMED inovar a nível mundial com a síntese de produtos que não estão disponíveis em nenhum outro mercado, promovendo a competitividade da empresa e permitindo aumentar o seu volume de negócio.

O projeto RESET_BONE_AGEING será executado pelo consórcio: CERAMED, empresa especializada na investigação, desenvolvimento, produção, controlo de qualidade e disponibilização de revestimentos para dispositivos médicos; pelo grupo de Terapias da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra (FMUC), grupo que tem vindo a estudar as EVs enquanto plataforma terapêutica; e pelo grupo Microenvironments for New Therapies do INEB/i3S, com experiência muito relevante no estudo da resposta local e sistémica a biomateriais, e na relação entre inflamação e reparação/regeneração óssea.

O Apoio do COMPETE 2020

O projeto e promovido pela CERAMED COATINGS em copromoção com a Universidade e Coimbra e o Instituto Nacional de Engenharia Biomedica e conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistemas de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Copromoção, envolvendo um investimento elegível de 690 mil euros o que resultou num incentivo FEDER de 458 mil euros.