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Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 11649 (2022) Citare questo articolo

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Il sostituto dell'innesto osseo autologo (ABGS) contenente rhBMP6 nel coagulo di sangue autologo (Osteogrow) è una nuova soluzione terapeutica per la rigenerazione ossea. Questo studio ha lo scopo di indagare l'esito a lungo termine dell'ABGS con ceramica sintetica (Osteogrow-C) nel modello di fusione spinale posterolaterale (PLF) di coniglio. Gli impianti Osteogrow-C sono stati impiantati bilateralmente tra i processi trasversali lombari del coniglio. Abbiamo confrontato il risultato dopo l'impianto di ABGS con particelle ceramiche di diversa composizione chimica (TCP e ceramiche bifasiche contenenti sia TCP che HA) e dimensioni (500–1700 µm e 74–420 µm). Il risultato è stato analizzato dopo 14 e 27 settimane mediante microCT, istologia e analisi biomeccaniche. Al termine del periodo di osservazione è stata osservata una fusione spinale bilaterale riuscita in tutti gli animali. La composizione chimica delle particelle ceramiche ha un impatto sul risultato del PLF attraverso il riassorbimento delle ceramiche TCP, mentre le ceramiche contenenti HA sono state riassorbite solo parzialmente. Inoltre, la persistenza delle particelle ceramiche ha successivamente comportato un aumento del volume osseo negli impianti con piccole particelle contenenti un'elevata percentuale di HA. ABGS (rhBMP6/ABC) con varie particelle ceramiche sintetiche ha promosso la fusione spinale nei conigli. Questa è la prima presentazione della formazione ossea ectopica mediata da BMP nel modello PLF di coniglio con caratteristiche radiologiche, istologiche e biomeccaniche in un arco temporale fino a 27 settimane.

La fusione spinale posterolaterale (PLF) è una procedura chirurgica per il trattamento delle condizioni degenerative della colonna vertebrale, solitamente causate da invecchiamento, tumori, infezioni o artrite, e comprendono malattia degenerativa del disco, instabilità spinale, spondilolistesi e scoliosi sintomatica1,2,3,4. In questa procedura, impianti e materiali osteoinduttivi vengono posizionati tra i processi trasversali per ottenere un ponte e successivamente formare un nuovo segmento portante nella colonna vertebrale. A causa delle sue proprietà osteoinduttive, osteoconduttive e osteogeniche intrinseche, l’innesto osseo autologo (ABG) raccolto dalla cresta ossea iliaca è considerato il gold standard per il PLF. Inoltre, l'autotrapianto per la revisione del surf potrebbe essere ottenuto dal femore utilizzando la tecnica Reamer-Irrigator-Aspirator (RIA)5,6,7. Tuttavia, l’uso dell’emogasanalisi presenta inevitabilmente diversi svantaggi associati alla morbilità del sito donatore, tra cui dolore, infezione della ferita, cicatrici cutanee e deformità, con un tempo prolungato di procedura chirurgica e una maggiore perdita di sangue2,8,9,10.

Per superare le limitazioni dell'ABG, diversi sostituti dell'innesto osseo autologo (ABGS) contenenti proteine ​​morfogenetiche ossee (rhBMP2 e rhBMP7) su vari supporti, inclusi polimeri naturali, polimeri sintetici, ceramiche e combinazioni di questi materiali11,12,13,14,15,16 , sono stati testati su conigli3,4,17,18,19,20,21,22,23,24,25, pecore1,26 e primati non umani nell'indicazione PLF8,21,27. Inoltre, i dispositivi osteoinduttivi contenenti rhBMP2 combinato con collagene bovino e ceramica sono stati valutati in studi clinici sul PLF della colonna vertebrale umana, ma non hanno ottenuto l'approvazione del mercato2,9,28. Nonostante ciò, il dispositivo di collagene bovino a dose elevata basato su rhBMP2 è stato comunemente utilizzato off-label nell'indicazione PLF29 con conseguente immunogenicità del trasportatore di collagene, infiammazione postoperatoria, radicolopatia, ossificazione eterotopica, riassorbimento osseo vertebrale ed eiaculazione retrograda30,31,32.

L'ABGS contenente rhBMP6 all'interno del coagulo sanguigno autologo (ABC) denominato Osteogrow è una nuova soluzione terapeutica per varie indicazioni cliniche, tra cui fusioni spinali e gestione dei difetti ossei segmentali, valutata sia in fase preclinica33,34,35,36,37,38,39,40,41 e studi clinici42,43,44. BMP6 è più potente di BMP2 e BMP7 nel promuovere la differenziazione degli osteoblasti in vitro e nel promuovere la rigenerazione ossea in vivo grazie alla sua resistenza a Noggin45,46. ABC è un trasportatore fisiologico nativo di BMP che sopprime la risposta al corpo estraneo, promuove il legame delle BMP alle proteine ​​plasmatiche all'interno del reticolo fibrinico per consentire un rilascio prolungato di BMP in vitro33,34,36.