E!12432 A new medical device gel that reduces chronic inflammation and restores oral soft tissue health

Periodontale sykdommer fører til reduksjon av bein og støttevev i munnen, tap av tannfeste og tenner. Fokus for mange av dagens behandlingsstrategier er å bekjempe infeksjonene med antibiotika, og uten en klar strategi for å stimulere til biologisk gjenopprettelse av det tapte vevet. I dette prosjektet er det framstilt et produkt bestående av en kombinasjon av et patentert bioaktive peptid og en gel som ved påføring fører til tilheling og vekst av det orale støttevevet. Dette inkludere både bekjempelse av infeksjon og biologisk stimulering til gjenoppbygging av det tapte vevet. Ulike inflammasjonsmodeller med gingivale fibroblaster i hhv 2D og 3D cellekulturer ble utviklet, og den optimal konsentrasjon av peptidet ble fastsatt etter karakterisering av effekt på viabilitet, proliferasjon og differensiering. For å sikre at ikke høyere konsentrasjoner hadde uønsket effekt på nærliggende vev eller celler ble konsentrasjoner opp til 20x av optimal dose testet på primære mesenchymale stamceller, osteoblaster og kreftceller linjer i de samme systemene. Ulike gel kombinasjoner ble testet mhp mekanisk-fysisk-kjemiske egenskaper som dose og tid sekresjon av peptidet, svelling og ekspansjon grad, og degraderingsrate av gelen. En klinisk protokoll ble utviklet og validert av medlemmene av konsortiet.

A new treatment strategy for periodontal diseases has been developed, which is expected to reduce treatment costs and patient discomfort and improve quality of life for a large number of EU patients. An in vitro inflammation model mimicking the chronic periodontal inflammation has been established. A manuscript is currently under preparation related to this part enabling other researchers to use the same strategy. Artificial tissue in the form of 3D models of single and co-cultures of oral cells have been established using both layer-on-layer techniques and a rotation technology where the cells recover their in vivo physiological attributes and can be maintained as large 3D tissue mimetic structures. Significant expertise has been gained in the formulation work and on sterilization techniques of advanced hydrogels.

Periodontal diseases are a major health issue affecting 47% of the population. The etiology is due to an infection leading to the destruction of hard (bone) and soft (gum) tissues. The main treatment is to treat only the infection by antibiotics. A contrario, the complementarity skills and expertise developed by project partneres will be able to design and develop a new medical device able to boost the physiological pathway responsible to regenerate the periodontium and thus treating periodontal disease. The project is multi disciplinary undertaking aiming at developing devise consisting of a peptide drug, advanced hydrogel technology and an innovative approach to test devices in synthetic tissues avoiding animal experiments and reducing systematic variations in the test, and thus reducing the overall RND costs for such a product.