דנ"א יכול לעזור לעורר ריפוי עצם באופן מקומי וממוקד, למשל לאחר שבר מסובך או לאחר אובדן רקמות חמור בעקבות ניתוח. זה הוכח על ידי חוקרים באוניברסיטת מרטין לותר האלה-ויטנברג, אוניברסיטת לייפציג, אוניברסיטת אביירו (פורטוגל) ומכון פראונהופר למיקרו-מבנים של חומרים. הם פיתחו תהליך חדש, במהלכו הם מצפים את השתל בעצם בחומר ביולוגי המופעל על ידי גנים וגורם לתאי גזע (תאי בסיס מהם מתפתחים כל התאים בגוף) לייצר רקמת עצם. ממצאיהם פורסמו בכתב העת Advanced Healthcare Materials.
עצמות הן דוגמה מרתקת ליכולתו של הגוף להתחדש. הם מסוגלים לחזור לתפקוד מלא גם לאחר שבר – הודות ליכולתם ליצור רקמה חדשה ועמידה באתר השבר. "עם זאת, כשמדובר בשברים מסובכים או באובדן רקמות משמעותי, אפילו כוח הריפוי העצמי של העצם אינו מספיק", מסביר פרופ' תומאס גרות', ראש קבוצת המחקר לחומרים ביו-רפואיים במכון לרוקחות של באוניברסיטת מרטין לותר האלה-ויטנברג. "במקרים כאלה יש צורך בשתלים כדי לייצב את העצם, להחליף חלקים של מפרקים או לגשר על פגמים גדולים יותר עם חומרים מתכלים". ההצלחה של שתלים כאלה תלויה במידה רבה עד כמה הם משולבים בעצם. בשנים האחרונות נעשו מאמצים מוגברים לתמוך בתהליך זה על ידי ציפוי שתלים בחומרים ביו-אקטיביים להפעלת תאי עצם ותאי גזע.
תאי גזע מסוגלים לייצר סוגים שונים של רקמות, אולם הפעלתם לחידוש ספציפי של העצם יכולה להיות מאתגרת במיוחד. במקרים כאלה, החומר שנמצא בין תאי העצם ממלא תפקיד מכריע. "הרקמה שבין תאי העצם מורכבת בין היתר מקולגן וחומר בשם ״כונדרואיטין סולפט״", מסביר גרות'. "ניתן לייצר אותו באופן מלאכותי ולמרוח אותו על פני השטח של שתלים כדי להפוך אותם לפעילים ביולוגית." זה מבטיח כי שתלים משולבים טוב יותר והם נוטים פחות להידחות על ידי הגוף. ניתן גם להוסיף תרופות לחומר החוץ תאי המלאכותי כדי לעורר את צמיחת העצם. "בנוסף, ניתן להוסיף דנ"א ייחודי שיכול להשתחרר באופן ממוקד, לעודד יצירה של חומר שתורם לצמיחת עצמות ובמקביל להגביל את צמיחת הרקמות בהתאם לזמן ולמיקום, מבלי לגרום לתופעות לוואי לא רצויות".
