سیستم های انتقال فاکتور رشد ملهم از ماتریکس خارج سلولی برای ترمیم زخم پوست
اهمیت: فاکتورهای رشد، مولکول های خیلی نویدبخشی برای درمان زخم های پوستی هستند. به هرحال، تبدیل آ ن ها برای کاربرد بالینی، دارای محدودیت است و مشکلاتی در ارتباط با ایمنی و مقرون به صرفه بودن آن وجود دارد. این مشکلات ممکن است ناشی از این حقیقت باشند که فاکتورهای رشد، به طور گسترده ای در سطوح فرا فیزیولوژیک، بدون هیچ گونه سیستم های انتقال بهینه شده، مورد استفاده قرار می گیرند.
مزایای اخیر: ماتریکس خارج سلولی (ECM)، یک نقش مهم را در هماهنگ کردن سیگنالینگ فاکتور رشد بازی می کند. بنابراین، درک مکانیسم هایی که توسط آن ها ECM، فعالیت فاکتور رشد را تنظیم می کند، کلیدی برای طراحی درمان های موثر مبتنی بر فاکتور رشد می باشد. اخیرا، چندین دمین متصل شونده به فاکتور رشد درون پروتئین های مختلف ECM شناسایی شده اند و سیستم های انتقال فاکتور رشد که این دمین های اتصال به فاکتور رشد ECM را یکپارچه کرده اند، نتایج امیدبخشی را در مدل های حیوانی ترمیم زخم پوست نشان داده اند. بعلاوه، یک استراتژی جدید که شامل فاکتورهای رشد مهندسی شده برای هدف گیری ECM درون زاد است می تواند به طور اساسی، اثربخشی آن ها را افزایش دهد، حتی زمانی که در دزهای پایین مورد استفاده قرار می گیرند.
مسائل مهم: انتقال بهینه ی فاکتورهای رشد اغلب نیاز به ماتریس های بیومتریال مهندسی شده دارد که برای کاربرد بالینی می تواند با مسائل قانونی مواجه شود. برای ساده سازی سیستم های انتقال و ارائه ی استراتژی های قابل کاربردتر، فاکتورهای رشد می توانند برای داشتن عملکرد نرمال با بیومتریالی که از نظر بالینی تایید شده-اند یا با ECM درون زاد حاضر در مکان انتقال، مهندسی شوند.
دستورالعمل های آینده: پیشرفت و کارآزمایی های بالینی بیشتر نشان خواهند داد که آیا درمان های مبتنی بر فاکتور رشد می توانند به عنوان روش های درمانی اصلی برای ترمیم زخم پوست مورد استفاده قرار بگیرند یا نه. تاثیر آینده ی این درمان ها، بستگی به ظرفیت ما برای انتقال دقیق تر فاکتورهای رشد، بهبود اثربخشی، ایمنی و مقرون به صرفه بودن خواهد داشت.
حوزه و اهمیت
زخم های غیر ترمیم شونده، یک تاثیر رو به رشدی در جامعه ی ما دارند و یک چالش بالینی خیلی مهم باقی مانده اند. افزایش سن، چاقی، دیابت، اختلالات قلبی عروقی، نوروپاتی حسی و بیماری های خودایمن، چند علتی هستند که ترمیم زخم را به تاخیر می اندازند و به مقدار زیادی بار جهانی زخم های مزمن را افزایش می-دهند. در حقیقت، زخم های مزمن، 6.5 میلیون فرد را تحت تاثیر قرار داده اند و یک هزینه ی سالانه ی حدود 20 بیلیون دلاری در ایالات متحده ی آمریکا در سال 2009 داشتند. 1،2 بر اساس شیوع دیابت در سرتاسر جهان در سال 2012، ما حالا می توانیم تخمین بزنیم که 22 میلیون فرد، در سال های آینده، از زخم پای دیابتی – یک نوع خاص از زخم مزمن - رنج خواهند برد. در نتیجه، مطابق با Med – Market Diligence، بازار جهانی محصولات درمان زخم، تا سال 2020، از 18.5 بیلیون دلار تجاوز خواهد کرد. در طی دهه های اخیر، تعداد مرهم زخم ها، فرمولاسیون های زیست دارویی، و جایگزین های پوست، در بازار در دسترس قرار گرفته اند. به هرحال، امروزه، هیچ راه حل بالینی کلی رضایت بخشی برای زخم های مزمن در دسترس نیست. 4،5
Significance: Growth factors are very promising molecules for the treatment of skin wounds. However, their translation to clinical use has been seriously limited, facing issues related to safety and cost-effectiveness. These problems may derive from the fact that growth factors are used at vastly supraphysiological levels without optimized delivery systems.
Recent Advances: The extracellular matrix (ECM) plays a fundamental role in coordinating growth factor signaling. Therefore, understanding the mechanisms by which the ECM modulates growth factor activity is key for designing efficient growth factor-based therapies. Recently, several growth factorbinding domains have been discovered within various ECM proteins, and growth factor delivery systems integrating these ECM growth factor-binding domains showed promising results in animal models of skin wound healing. Moreover, a novel strategy consisting of engineering growth factors to target endogenous ECM could substantially enhance their efficacy, even when used at low doses.
Critical Issues: Optimal delivery of growth factors often requires complex engineered biomaterial matrices, which can face regulatory issues for clinical translation. To simplify delivery systems and render strategies more applicable, growth factors can be engineered to optimally function with clinically approved biomaterials or with endogenous ECM present at the delivery site.
Future Directions: Further development and clinical trials will reveal whether growth factor-based therapies can be used as main therapeutic approaches for skin wound healing. The future impact of these therapies will depend on our capacity to deliver growth factors more precisely, to improve efficacy, safety, and cost-effectiveness.
SCOPE AND SIGNIFICANCE
Non-healing wounds have an increasing impact in our society and remain a very important clinical challenge. Aging, obesity, diabetes, cardiovascular disorders, sensory neuropathies, and autoimmune diseases are multiple causes that delay wound healing and dramatically increase the global burden of chronic wounds. In fact, chronic wounds affected 6.5 million people and engendered an annual cost of about $20 billion dollars in the United Stated of America in 2009.1,2 Based on the worldwide diabetes prevalence in 2012, we can currently estimate that 22 million people will suffer from infected diabetic foot ulcers—a particular type of chronic wound—in the following years. Consequently, according to Med-Market Diligence,3 the wound care products world market has been projected to exceed $18.5 billion dollars by 2020. During the last decades, the number of wound dressings, biopharmaceutical formulations, and skin substitutes available in the market exploded. However, no generally satisfactory clinical solution for chronic wounds is available today.4,5
حوزه و اهمیت
Translational relevance (ارتباط تبدیلی)
ارتباط بالینی (clinical relevance)
پس زمینه: ECM به عنوان یک تنظیم کننده ی سیگنالینگ فاکتور رشد
مولکول های ECM مهم درگیر در ترمیم زخم
عملکردهای تنظیمی فاکتور رشد ECM در طی ترمیم زخم
کاهش سیگنالینگ فاکتور رشد به عنوان یک پیامدی از ECM معیوب در زخم های مزمن
سیستم های انتقال فاکتور رشد ملهم از ECM برای ترمیم پوست
منبع فاکتورهای رشد
مهندسی ماتریس های بیومتریال برای بهینه سازی انتقال فاکتور رشد
مهندسی فاکتورهای رشد برای برهم کنش با ماتریس های بیومتریال و ECM
جهت گیری های آینده
تقدیر و تشکر و منابع سرمایه گذاری
منابع
SCOPE AND SIGNIFICANCE
TRANSLATIONAL RELEVANCE
CLINICAL RELEVANCE
BACKGROUND: THE ECM AS A REGULATOR OF GROWTH FACTOR SIGNALING
Key ECM molecules involved in wound healing
Growth factor regulatory functions of the ECM during wound healing
Reduced growth factor signaling as a consequence of impaired ECM in chronic wounds
ECM-inspired growth factor delivery systems for skin repair
Source of growth factors
Engineering biomaterial matrices to optimize growth factor delivery
Engineering growth factors to interact with biomaterial matrices and the ECM
FUTURE DIRECTIONS
SUMMARY
ACKNOWLEDGMENTS AND FUNDING SOURCES
AUTHOR DISCLOSURE AND GHOSTWRITING
ABOUT THE AUTHORS
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه