ФИЛАДЕЛЬФИЯ. В настоящее время нет лекарства от остеоартрита, но группа ученых полагает, что они открыли метод, с помощью которого простая инъекция в колено потенциально может остановить эффекты болезни. Эти исследователи показали, что они могут нацеливаться на конкретный белковый путь у мышей, перегрузить его и остановить дегенерацию хряща с течением времени. Основываясь на этом открытии, они смогли показать, что лечение мышей с дегенерацией хряща коленного сустава, вызванной хирургическим вмешательством, тем же путем с помощью современной наномедицины может значительно уменьшить дегенерацию хряща и боль в коленях. Эти результаты были опубликованы в журнале Science Translational Medicine .
«Наша лаборатория одна из немногих в мире , изучая рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) сигнализации в хряще и, с самого начала, мы обнаружили , что дефицит EGFR или инактивация ускоряет прогрессирование остеоартрита у мышей,» сказал Лин Цинь, доктор философии, доцент кафедры ортопедической хирургии. «Таким образом, мы предположили, что его активация может быть использована для лечения остеоартрита, и в этом исследовании мы впервые доказали, что чрезмерная активация его внутри колена блокирует прогрессирование остеоартрита».
Цинь объяснил, что тесты из других лабораторий, которые работают с EGFR, дали «запутанные и противоречивые» результаты. Но лаборатория Цинь постоянно обнаруживала связь между остеоартритом и дефицитом EGFR, что легло в основу их гипотезы.
Исследователи сравнили типичных мышей с теми, у которых была молекула, связанная с EGFR, называемая лигандом, которая была сверхэкспрессирована в хондроцитах, строительных блоках хряща. Эта сверхэкспрессия вызывает чрезмерную активацию передачи сигналов EGFR в коленном хряще. При их исследовании было обнаружено, что у мышей со сверхэкспрессией HBEGF (лиганд EGFR) постоянно увеличивался хрящ, а это означает, что он не стирался, как мыши с нормальной активностью EGFR. Более того, когда эти мыши достигли зрелого возраста, их хрящ был устойчив к дегенерации и другим признакам остеоартрита, даже если был поврежден мениск их колена.
Чтобы еще раз доказать, что чрезмерно активированный EGFR был причиной устойчивости мышей, исследователи обнаружили, что лечение гефитинибом, которое предназначено для блокировки функции EFGR, снимает защиту от дегенерации хряща.
Обладая всеми этими знаниями, исследователи обратили внимание на потенциальные решения для клинического лечения. В новой серии испытаний они создали нанотерапевтические препараты, прикрепив мощный лиганд EGFR, трансформирующий фактор роста-альфа, к синтетическим наночастицам для инъекций мышам, у которых уже были повреждения хряща в коленях.
«Свободные лиганды EGFR имеют короткий период полураспада и не могут удерживаться внутри суставной капсулы из-за их небольшого размера», — объяснил Чжилян Ченг, доктор философии, доцент Penn Engineering и еще один из соавторов статьи. . «Наночастицы помогают защитить их от деградации, ограничивают их в суставе, снижают токсичность вне мишени и переносят их глубоко внутрь плотного хряща, чтобы достичь хондроцитов».
Когда мышам вводили эти нанотерапевтические препараты, исследователи увидели, что они замедляют дегенерацию хряща и затвердевание костей, а также уменьшают боль в коленях. Также не было серьезных побочных эффектов у мышей, которых лечили.
«Хотя многие технические аспекты этого приложения еще предстоит проработать, возможность остановить или замедлить течение остеоартрита с помощью инъекции, а не хирургического вмешательства, резко изменит наше самочувствие и функции по мере старения и после травмы», — сказал один из соавторов исследования, Джеймо Ан, доктор медицинских наук, бывший преподаватель Penn Medicine, ныне заведующий отделением ортопедической травмы и доцент кафедры ортопедической хирургии в Мичиганском университете.
Лечение, вероятно, для пациентов-людей придет через некоторое время, но используемые наночастицы уже прошли клинические испытания и признаны безопасными, что упрощает их быстрое применение в клинических условиях.
«Существует большая неудовлетворенная медицинская потребность в лекарстве от остеоартрита, изменяющем заболевание», — сказал Цинь. «В будущем мы оптимизируем дизайн препарата и протестируем его на крупных животных, прежде чем приступить к клиническим испытаниям. Мы надеемся, что наше исследование приведет к созданию нового препарата, который улучшит здоровье и благополучие более 27 миллионов пациентов с остеоартритом в Соединенных Штатах ».
Это исследование было поддержано Национальными институтами здравоохранения (номера грантов R01AR066098, R01DK095803, R01AG067698, P30AR069619 и R01NS100892).
Ведущим автором этого исследования был Юлонг Вэй. Среди других авторов были Лицзюнь Луо, Тао Гуй, Фейфань Ю, Лесан Ян, Лутян Яо, Лейли Чжун, Вэй Ю, Бяо Хан, Джей М. Патель, Джессика Ф. Лю, Фрэнк Байер, Л. Скотт Левин, Чарльз Нельсон, Зенгву Шао. , Лин Хан, Роберт Л. Маук и Эндрю Цуркас.
Загрузка...
