В настоящее время нет лекарства от остеоартрита, но группа ученых считает, что они открыли метод, с помощью которого простая инъекция в колено может потенциально остановить последствия болезни. Эти исследователи показали, что они могут нацелиться на определенный белковый путь у мышей, привести его в овердрайв и остановить дегенерацию хряща с течением времени. Основываясь на этом открытии, они смогли показать, что лечение мышей с вызванной хирургией дегенерацией коленного хряща по тому же пути с помощью современного искусства наномедицины может значительно уменьшить дегенерацию хряща и боль в колене. Эти результаты были опубликованы в журнале Science Translational Medicine.

"Наша лаборатория является одной из немногих в мире, изучающих сигнализацию рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) в хряще, и с самого начала мы обнаружили, что дефицит или инактивация EGFR 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 Циня последовательно обнаруживала связь между остеоартрозом и дефицитом EGFR, что и легло в основу их гипотезы.

Исследователи сравнили типичных мышей с теми, у которых была молекула, связанная с EGFR, называемая лигандом, который был чрезмерно экспрессирован в хондроцитах, строительных блоках хряща. Эта сверхэкспрессия приводит к чрезмерной активации сигналов EGFR в коленном хряще. При их исследовании было обнаружено, что у мышей с чрезмерно экспрессированным HBEGF (лигандом EGFR) постоянно увеличивается хрящ, а это означает, что он не изнашивается, как у мышей с нормальной активностью EGFR. Более того, когда эти мыши достигли зрелого возраста, их хрящ был устойчив к дегенерации и другим признакам остеоартрита, даже если мениск их колена был поврежден.

Чтобы еще раз доказать, что чрезмерно активированная EGFR была причиной устойчивости мышей, исследователи обнаружили, что лечение гефитинибом, которое предназначено для блокирования функции EFGR, убирает защиту от дегенерации хряща.

Получив все эти знания, исследователи обратили внимание на потенциальные клинические решения для лечения. В новой серии тестов они создали нанотерапию, прикрепив мощный лиганд EGFR, трансформирующий фактор роста альфа, к синтетическим наночастицам, чтобы ввести их 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 Чжилиан Чэн, доктор философии, научный сотрудник Penn Engineering и еще один из соавторов статьи. "Наночастицы помогают защитить их от деградации, ограничивают их внутри сустава, уменьшают нецелевую токсичность 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 облегчают боль в колене. У мышей, которых лечили, также не наблюдалось серьезных побочных эффектов.

"В то время как многие технические аспекты этого приложения все еще нуждаются в проработке, способность остановить или замедлить течение остеоартрита с помощью инъекции, а не хирургического вмешательства, резко изменит то, как мы чувствуем и функционируем с возрастом и после травмы", - сказал один из соавторов исследования, Хаймо Ан, доктор медицинских наук, бывший преподаватель Penn Medicine, а ныне заведующий кафедрой ортопедической травмы и адъюнкт кафедры ортопедической хирургии Мичиганского университета.

Лечение, вероятно, пройдет некоторое время для человеческих пациентов, но используемые наночастицы уже прошли клинические испытания и признаны безопасными, что облегчает их быстрый перевод в клиническое применение.

"Существует большая неудовлетворенная медицинская потребность в препарате, модифицирующем болезнь остеоартрита", - сказал Цинь. "В будущем мы оптимизируем конструкцию препарата и протестируем его на крупных животных, прежде чем приступать к клиническим испытаниям. Мы надеемся, что наши исследования могут привести к созданию нового препарата, который улучшит здоровье и благополучие более чем 27 миллионов пациентов с остеоартрозом в Соединенных Штатах."

ИСТОЧНИК