ويعد التعاون متعدد التخصصات بين الفيزيائيين والكيميائيين ومهندسي الأنسجة، بقيادة أستاذ علوم العضلات والعظام ريتشارد أوريفو والبروفيسور أنطونيوس كاناراس، من مجموعة الكم والضوء والمادة، مسؤولا عن التقنية الثورية المحتملة.

وعملوا معا لإعادة استخدام المواد النانوية للبحث عن الخلايا الجذعية الموجودة في الهيكل العظمي البشري وإثرائها، والتي يمكن أن تحدث ثورة في علاجات إصابات العظام وربما إصلاح أو استبدال العظام المفقودة.

وغُلّفت جزيئات الذهب النانوية المخصصة، وهي جزيئات كروية مكونة من آلاف ذرات الذهب، بخيوط من الحمض النووي لجعل الخلايا الجذعية الهيكلية في توهج نخاع العظم، من خلال إطلاق صبغة الفلورسنت.

وبمجرد التوهج، يمكن للباحثين بعد ذلك استهدافها وعزلها لعلاج التخصيب، وهو ما بين 50 و500 مرة أكثر فعالية من العلاجات المتاحة حاليا.

ويتم بعد ذلك فصل الخلايا الجذعية باستخدام طريقة فرز الخلايا المنشطة الفلورية (FACS)، وهي طريقة معقدة للغاية ومضنية.

وهذه الخلايا العظمية لم تُرمّز بعد لوظيفة محددة، وبالتالي يمكن إعادة استخدامها لإنماء وإصلاح أنسجة العظام والغضاريف بهدف إصلاح العظام المكسورة.

ويقوم أوريفو بتطوير علاجات تعتمد على الخلايا الجذعية العظمية لأكثر من 15 عاما، بينما كان كاناراس وفريقه روادا في استخدام مواد النانو الجديدة لكل من الصناعات الطبية الحيوية والطاقة لسنوات عديدة.

ولم يكن من الممكن أن يأتي هذا التطور في وقت أفضل، حيث تشهد العديد من الدول حول العالم شيخوخة السكان، حيث يقدر أن واحدة من كل ثلاث نساء وواحد من كل خمسة رجال، معرضون لخطر كسور هشاشة العظام على مستوى العالم. وتشير التقارير إلى أن كسور العظام وحدها قد تكلف الاقتصاد الأوروبي 17 مليار يورو والاقتصاد الأمريكي 20 مليار دولار كل عام.

وقال أوريفو: "إن تحديد العلامات الفريدة هو الكأس المقدسة في بيولوجيا الخلايا الجذعية العظمية، وبينما ما يزال أمامنا طريق لنقطعه؛ تقدم هذه الدراسات خطوة تغيير في قدرتنا على استهداف وتحديد الخلايا الجذعية العظمية البشرية والإمكانات العلاجية المثيرة فيها".

ويعمل الفريق حاليا على تحسين تقنياتهم وتقييم التطبيقات المستقبلية المحتملة لنهجهم، قبل الانتقال إلى التجارب السريرية بهدف إنتاج دليل على دراسات المفاهيم.