Οποιοσδήποτε είχε την κακοτυχία να σπάσει ένα οστό θα γνωρίζει ότι και στην ευκολότερη των περιπτώσεων η διαδικασία επούλωσης του τραύματος είναι οδυνηρή, χρονοβόρα και απαιτεί ακινητοποίηση του μέλους του σώματος με τη βοήθεια νάρθηκα. Σε πολλές δε περιπτώσεις απαιτείται και χειρουργική επέμβαση προκειμένου τα τμήματα των οστών να τοποθετηθούν στην κατάλληλη θέση. Σε όλα αυτά προσπαθούν να βάλουν τέλος οι επιστήμονες. Σύμφωνα με τις προβλέψεις τους, ο τρόπος αντιμετώπισης των καταγμάτων των οστών θα αλλάξει ριζικά και μάλιστα στο κοντινό μέλλον. Σε λίγο ένα κάταγμα της κνήμης δεν θα απαιτεί νάρθηκα και ακινητοποίηση για έναν ή δύο μήνες. Μια ένεση θα είναι αρκετή για να καταστήσει τον ασθενή ικανό να περπατά άνετα σε μία μόνο εβδομάδα. Τις λεπτομέρειες της μαγικής συνταγής για την αποκατάσταση των οστών δίνει σήμερα για τους αναγνώστες του «Βήματος» ο καθηγητής του Πανεπιστημίου Rice του Χιούστον κ. Αντώνιος Μίκος, ο οποίος πρωτοστατεί στην εφαρμογή των νέων επαναστατικών μεθόδων.
Το παρακάτω σενάριο δεν είναι επιστημονική φαντασία. Σε μερικά χρόνια θα αποτελεί ευρεία πρακτική στις ορθοπαιδικές κλινικές του πλανήτη: ένας ασθενής φθάνει στο τμήμα πρώτων βοηθειών ενός νοσοκομείου με κάταγμα της κνήμης. Μετά τις απαραίτητες εξετάσεις ο γιατρός τού χορηγεί κάτι με τη βοήθεια μιας ένεσης. Ο ασθενής επιστρέφει στο σπίτι του και σε μικρό χρονικό διάστημα είναι σε θέση να εκτελέσει όλες τις εργασίες που εκτελούσε και πριν από το ατυχές συμβάν.
Αυτό που χορηγήθηκε στον φανταστικό ασθενή δεν είναι τίποτε άλλο από ένα συνθετικό πολυμερές, από ένα είδος πλαστικού υλικού το οποίο δημιουργείται στο εργαστήριο έτσι ώστε να διαθέτει εξαιρετικές ιδιότητες. Κατ’ αρχάς το ρευστό πολυμερές το οποίο εισάγεται στο σημείο του τραυματισμένου οστού στερεοποιείται και ενώ δημιουργεί το καλούπι επάνω στο οποίο θα αναπτυχθεί νέος οστικός ιστός που θα συνδέει τα σπασμένα τμήματα ταυτόχρονα παρέχει την απαιτούμενη μηχανική στήριξη η οποία χαρακτηρίζει τα οστά. Χάρη σε αυτό, το οστό του ασθενούς, αν και σπασμένο, δεν συμπεριφέρεται ως τέτοιο.
Επιπροσθέτως το πολυμερές βοηθά στη γρήγορη αποκατάσταση του τραυματισμένου οστού καθώς έχει εμπλουτιστεί με ειδικές πρωτεΐνες. Οι πρωτεΐνες αυτές ονομάζονται παράγοντες αύξησης (growth factors) και επιτελούν μια ποικιλία εργασιών: έλκουν προς το σημείο του τραυματισμού τους οστεοβλάστες, τα κύτταρα που δημιουργούν το οστό, και επιταχύνουν τον σχηματισμό αιμοφόρων αγγείων τα οποία τροφοδοτούν το αναπτυσσόμενο οστό με τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά. Η απελευθέρωση των πρωτεϊνών αυτών γίνεται βαθμηδόν καθώς το πολυμερές αποσυντίθεται από τον οργανισμό. Με άλλα λόγια, το πολυμερές λειτουργεί σαν ένα προσωρινό καλούπι επάνω στο οποίο ο οργανισμός χτίζει ταχύτατα το νέο οστό και το οποίο αποικοδομείται όταν έχει επιτελέσει το έργο του. Τα πλεονεκτήματα των πολυμερών αυτού του τύπου εξήγησε στο «Βήμα» ο καθηγητής κ. Μίκος. «Τα συνθετικά βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή είναι τα ιδανικά υλικά για την αποκατάσταση των οστών καθώς μπορεί κανείς να τροποποιήσει κατά βούληση τις ιδιότητές τους, τη μηχανική σταθερότητα, το μέγεθος των πόρων, την ταχύτητα αποικοδόμησης. Επιπροσθέτως το γεγονός ότι αυτά αποικοδομούνται από τον οργανισμό σημαίνει ότι δεν έχει κανείς να αντιμετωπίσει τα προβλήματα που προκύπτουν από τα μόνιμα προσθετικά υλικά που χρησιμοποιούνται σήμερα».
Για να φθάσουν οι επιστήμονες στο σημείο να μπορούν να τροποποιούν κατά βούληση τις ιδιότητες των πολυμερών απαιτήθηκε πολυετής πειραματισμός. Είναι προφανές ότι η δυνατότητα ελέγχου των ιδιοτήτων του πολυμερούς αποτελεί βασική προϋπόθεση για την επιτυχή έκβαση της αναγέννησης του οστού: αν το πολυμερές αποικοδομηθεί γρηγορότερα από το κανονικό, το οστό δεν προλαβαίνει να αναγεννηθεί, ενώ αν αποικοδομηθεί αργότερα, δεν παρέχει τον κατάλληλο χώρο για την ανάπτυξη του οστού.
Εχοντας μελετήσει τις λεπτομέρειες τόσο των πολυμερών αυτών καθαυτών όσο και της συμπεριφοράς τους στην αναγέννηση των οστών των πειραματοζώων οι επιστήμονες σκοπεύουν να ξεκινήσουν τις πρώτες κλινικές δοκιμασίες σε ανθρώπους. Σύμφωνα με τον κ. Μίκο, «οι πρώτοι ασθενείς στους οποίους θα δοκιμαστούν τα νέα υλικά είναι ασθενείς οι οποίοι έχουν προσβληθεί από καρκίνο των οστών και από τους οποίους έχουν αφαιρεθεί ολόκληρα οστά, όπως π.χ. η κνήμη. Σε αυτούς τους ασθενείς θα χορηγηθεί νέο οστό κατασκευασμένο από πολυμερές. Το οστό αυτό μπορεί να δημιουργηθεί με μια τεχνική η οποία ονομάζεται στερεολιθογραφία και επιτρέπει την κατασκευή τρισδιάστατων υλικών με τη μορφολογία οστών».
Οι παραπάνω κλινικές δοκιμασίες θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να επιβεβαιώσουν τις ιδιότητες των πολυμερών και σε ανθρώπους. Αν όλα πάνε καλά, οι εφαρμογές των πολυμερών αυτών στην ορθοπαιδική θα είναι πραγματικά ατελείωτες. Εκτός από το απλό σενάριό μας, τα πολυμερή θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν και σε περισσότερο πολύπλοκες καταστάσεις. Οπως εξηγεί ο κ. Μίκος, «κατά τη διάρκεια νευροχειρουργικών επεμβάσεων τα πολυμερή θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία τμημάτων οστών τα οποία θα κλείνουν την κρανιακή τομή βοηθώντας την να επουλωθεί. Επίσης στις περιπτώσεις ασθενών με καρκίνο οι οποίοι θα έχουν υποβληθεί σε χημειοθεραπεία και οι οποίοι έχουν χάσει τους οστεοβλάστες τους τα πολυμερή θα μπορούν να «φιλοξενούν» βλαστικά κύτταρα τα οποία θα διαφοροποιούνται σε οστεοβλάστες υπό την καθοδήγηση των κατάλληλων παραγόντων, οι οποίοι επίσης θα παρέχονται από τα πολυμερή».
