Et enklere alternativ

Det finnes produkter som brukes i behandlingen av periodontitt. Dagens beste behandling for å gjenskape støttevev er Emdogain.

– Det inneholder proteiner fra emalje i griser. Det fungerer godt, og det har også klare begrensninger, sier Øvrebø.

Det er dyrt, vanskelig å produsere i stor skala, og kommer fra dyrekilder – noe som byr på både etiske og regulatoriske utfordringer.

– Vi ønsket å utvikle noe som gir samme effekt, men som er enklere, billigere og mer bærekraftig, sier Øvrebø.

Løsningen ble en bioaktiv hydrogel – et gelé-lignende stoff, basert på hyaluronsyre, som er et naturlig molekyl som finnes i kroppen. Denne gelen ble kombinert med syntetiske peptider.

Peptider er små byggesteiner som kroppen bruker til å sende signaler og bygge vev. De består av aminosyrer, og når disse settes sammen i bestemte sekvenser (såkalte aminosyresekvenser), får de spesifikke biologiske funksjoner – omtrent som bokstaver danner ord.

Kjemiske broer

For at gelen skulle bli stabil nok til å fungere i kroppen over tid, måtte den “tverrbindes”. Det betyr at molekylene i gelen ble koblet sammen i et nettverk ved hjelp av såkalte tverrbindere.

Øvrebø brukte to ulike tverrbindere: BDDE (1,4-Butanediol diglycidyl ether) og PEGDE (Polyethylene glycol diglycidyl ether). Dette er kjemiske “broer” som binder hyaluronsyremolekyler sammen og gir gelen de ønskede fysiske egenskapene – som stivhet, nedbrytningstid og biokompatibilitet.

Etter at den tverrbundne gelen var utviklet og renset for reststoffer, ble den kombinert med de bioaktive peptidene. Resultatet var et nytt materiale med både strukturelle og biologiske egenskaper.

Fysisk effekt – ikke bare kjemisk

Det mest interessante funnet var hvordan peptidene virket i dette nye materialet. I stedet for å stimulere celler kjemisk, ser det ut til at de fungerer fysisk: De gir mineraler et sted å feste seg og begynne å vokse.

Denne prosessen kalles nukleasjon – det vil si at peptidene fungerer som “frø” hvor kroppens egne mineraler kan begynne å danne nytt bein. Dette ble dokumentert gjennom både eksperimenter og datasimuleringer (molekylærdynamikk), som viste hvordan mineralene vokste i strukturer som lignet naturlig bein.

Dette gir en viktig fordel fordi den strukturen som dannes, er mer biologisk gjenkjennelig og lettere for kroppen å integrere og bygge videre på, sier Øvrebø

Fra laboratorium til dyremodell

Etter å ha vist at både gelen og peptidene fungerte hver for seg, testet forskergruppen det kombinerte produktet i en dyremodell for periodontitt. Her ble det laget en kunstig skade i tannens festeapparat, og gelen ble plassert i lommen mellom tann og bein.

– Vi så at vårt materiale ga lavere inflammasjon og bedre vevsintegrasjon enn både den rene gelen og Emdogain, sier Øvrebø. Analysene viste redusert betennelse, økt celletilvekst og tegn til ny bendifferensiering, det vil si at kroppen begynte å danne nytt støttevev.

Slik fungerer materialet både som en slags vekststøtte og en signalplattform, det gir cellene et sted å vokse, samtidig som det setter i gang kroppens egne prosesser.

Translasjonsforskning

Et viktig aspekt ved Øvrebøs arbeid er at det ikke bare handler om grunnforskning. Produktet er også utviklet for å kunne bli brukt klinisk. Det vil si at det kan produseres i henhold til medisinske standarder, og brukes i mennesker.

– Neste steg er å gjøre kliniske studier, sier Øvrebø.

Dette er translasjonsforskning i praksis, fra molekylnivå i laboratoriet, via prekliniske studier, og videre mot behandling i pasient. Et forskningsområde som er en viktig satsning for det Det odontologiske fakultet

En plattform for fremtiden?

Selv om teknologien er utviklet med tanke på tannhelse, kan den ha langt bredere anvendelser. Den underliggende ideen om å bruke bioaktive peptider i biokompatibel gel for å støtte kroppens egen reparasjon, kan brukes i alt fra ortopedi til sårbehandling.

– Vi har utviklet en plattform, men målet er å tilpasse teknologien til ulike behov, der kroppen trenger hjelp til å bygge nytt vev, sier Øvrebø.

– Det har vært utrolig motiverende å jobbe med noe som faktisk kan tas i bruk, sier Øvrebø avslutningsvis.