คอลลาเจน

"งานของเรามีความสำคัญในสองด้าน" Jeffrey Hartgerink จาก Rice ผู้เขียนนำของบทความ ใหม่เกี่ยวกับการวิจัยในNature Chemistry กล่าว "ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของเรามีความคล้ายคลึงกับคอลลาเจนตามธรรมชาติมากกว่าผลิตภัณฑ์ใดๆ ที่เคยทำมา และเราผลิตวัสดุดังกล่าวโดยใช้กระบวนการประกอบเองซึ่งคล้ายกับกระบวนการที่พบในธรรมชาติอย่างมาก" คอลลาเจนเป็นโปรตีนที่มีมากที่สุดในร่างกาย เป็นองค์ประกอบสำคัญของเนื้อเยื่อต่างๆ รวมทั้งผิวหนัง เส้นเอ็น เอ็น กระดูกอ่อน และหลอดเลือด นักวิจัยด้านชีวการแพทย์ในสาขาเวชศาสตร์ฟื้นฟูหรือวิศวกรรมเนื้อเยื่อที่กำลังขยายตัว มักใช้สเต็มเซลล์และวัสดุคล้ายคอลลาเจนร่วมกันในการสร้างเนื้อเยื่อที่ปลูกในห้องปฏิบัติการซึ่งสามารถปลูกถ่ายให้กับผู้ป่วยได้โดยไม่เสี่ยงต่อการถูกปฏิเสธทางภูมิคุ้มกัน คอลลาเจนที่ได้จากสัตว์ซึ่งมีความเสี่ยงทางภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ เป็นรูปแบบของคอลลาเจนที่ใช้บ่อยที่สุดในการผ่าตัดเสริมสร้างและเสริมความงามในปัจจุบัน คอลลาเจนที่ได้จากสัตว์ยังถูกนำมาใช้ในเครื่องสำอางอีกมากมาย แม้จะมีคอลลาเจนในร่างกายมากมาย แต่การถอดรหัสหรือสร้างคอลลาเจนขึ้นมาใหม่นั้นไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับนักวิทยาศาสตร์ เหตุผลประการหนึ่งคือความซับซ้อนของ คอลลาเจน ที่จัดแสดงในระดับต่างๆ ตัวอย่างเช่น เส้นใยคอลลาเจนประกอบด้วยโปรตีนที่เรียกว่าเปปไทด์หลายล้านชนิด เช่นเดียวกับเชือกที่ทำจากเส้นใยที่พันกัน เช่นเดียวกับตาข่ายเชือกที่สามารถดักจับสิ่งของได้ เส้นใยคอลลาเจนสามารถสร้างโครงสร้างสามมิติที่เรียกว่าไฮโดรเจลที่ดักจับและกักเก็บน้ำไว้ได้ Hartgerink รองศาสตราจารย์ด้านเคมีและวิศวกรรมชีวภาพกล่าวว่า "โมเลกุลขนาดใหญ่ เส้นใย และไฮโดรเจลของเราก่อตัวในลักษณะที่คล้ายคลึงกับคอลลาเจนตามธรรมชาติ แต่เราเริ่มต้นด้วยเปปไทด์ที่สั้นกว่า" Hartgerink รองศาสตราจารย์ด้านเคมีและวิศวกรรมชีวภาพกล่าว ด้วยความมุ่งมั่นที่จะเลียนแบบกระบวนการประกอบตัวเองของคอลลาเจนให้ใกล้เคียงที่สุด ทีมของ Hartgerink ใช้เวลาหลายปีในการออกแบบเปปไทด์ให้สมบูรณ์แบบ Hartgerink กล่าวว่ายังเร็วเกินไปที่จะบอกว่าคอลลาเจนสังเคราะห์สามารถใช้ทดแทนคอลลาเจนที่ได้จากมนุษย์หรือสัตว์ในทางการแพทย์ได้หรือไม่ แต่มันก็เป็นอุปสรรคแรกในเส้นทางนั้น เอนไซม์ที่ร่างกายใช้ในการสลายคอลลาเจนตามธรรมชาติจะสลายสารใหม่ด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกัน Hartgerink นักวิจัยของคณะที่ Rice's BioScience Research Collaborative กล่าวว่านักวิทยาศาสตร์จะต้องพิจารณาต่อไปว่าเซลล์สามารถมีชีวิตและเติบโตในวัสดุใหม่ได้หรือไม่ และจะทำงานในลักษณะเดียวกับที่คอลลาเจนตามธรรมชาติทำในร่างกายหรือไม่ เขาประเมินว่าการทดลองทางคลินิกหากพิสูจน์ได้ว่ามีการรับประกัน จะใช้เวลาอย่างน้อยห้าปี