Исследователи из Стэнфордского университета представили новый подход к лечению изношенных суставов, который может коренным образом изменить жизнь миллионов людей, страдающих от остеоартрита.
Ученые нашли способ восстановить коленный хрящ без операции: как будет работать «антивозрастной укол»
В США разработали метод, который заставляет собственные клетки организма восстанавливать поврежденный хрящ, блокируя всего один возрастной белок.
Unsplash
Как сообщают сами ученые в докладе, опубликованном в журнале Science, ими был разработан инъекционный метод, способный восстанавливать хрящевую ткань непосредственно в колене путем блокировки возрастного белка 15-PGDH.
Терапия, успешно испытанная на лабораторных мышах и образцах человеческих тканей, показала высокий потенциал не только в лечении уже существующего заболевания, но и в предотвращении его развития после травм. По словам специалистов, новая технология способна привести к отказу от сложных операций по замене суставов.
В основе открытия лежит воздействие на одну из фундаментальных причин старения тканей. С возрастом в организме накапливается белок 15-PGDH, который относится к классу так называемых «герозимов» — ферментов, ускоряющих старение и подавляющих естественные процессы регенерации.
Исследовательская группа, которая ранее и описала этот класс ферментов, обнаружила, что именно 15-PGDH играет ключевую роль в потере мышечной силы и ослаблении других тканей с возрастом. Теперь стало ясно, что он также ответственен за деградацию хряща.
Остеоартрит — это дегенеративное заболевание суставов, которое, по оценкам, затрагивает каждого пятого взрослого человека в США, а расходы на его лечение исчисляются десятками миллиардов долларов ежегодно.
До сих пор медицина не могла предложить препаратов, способных остановить или обратить вспять разрушение хряща. Пациентам оставались лишь обезболивающие и, в конечном итоге, хирургическая замена сустава.
Новый метод предлагает принципиально иной подход — он нацелен на устранение первопричины проблемы на клеточном уровне.
Уникальность терапии заключается в том, что для восстановления ткани не требуются стволовые клетки. Механизм действия основан на защите другой важной молекулы — простагландина Е2, которая необходима для процессов регенерации.
Белок 15-PGDH активно разрушает эту молекулу. Блокируя 15-PGDH, препарат позволяет уровню простагландина Е2 немного повыситься, что, в свою очередь, «перепрограммирует» уже существующие клетки хряща — хондроциты.
Они изменяют свою генную активность, возвращаясь в более «молодое» и продуктивное состояние, и начинают заново выстраивать хрящевую ткань.
«Это совершенно новый способ регенерации взрослой ткани, который активирует внутренний потенциал уже имеющихся клеток», — отметила руководитель исследования, профессор Хелен Блау.
Результаты экспериментов оказались весьма убедительными. У пожилых мышей, чья хрящевая ткань в коленях была значительно истончена, курс инъекций привел к заметному утолщению и восстановлению суставного (гиалинового) хряща по всей поверхности сустава. Именно этот гладкий и упругий тип хряща обеспечивает легкое скольжение в суставах и первым страдает при остеоартрите.
Терапия также доказала свою эффективность в профилактике заболевания. У мышей с травмами, имитирующими разрыв передней крестообразной связки — частую травму у спортсменов — курс инъекций после повреждения значительно снизил вероятность развития остеоартрита. Известно, что у людей с такой травмой риск заболеть артритом в течение 15 лет достигает 50%.
В то время как животные из контрольной группы, не получавшие лечения, заболели в течение четырех недель, у мышей, прошедших терапию, суставы остались здоровыми.
Ключевым моментом стало подтверждение эффективности метода на человеческих тканях. Образцы хряща, взятые у пациентов с остеоартритом во время операций по замене коленного сустава, были обработаны ингибитором 15-PGDH. В течение недели в этих тканях снизилась активность генов, ответственных за разрушение хряща, и начался процесс регенерации суставного хряща.
Теперь ученые уверены, что полученные данные открывают путь к созданию принципиально новых лекарств. Терапия может быть реализована как в виде локальных инъекций в сустав, так и в форме таблеток.
Примечательно, что таблетированная версия этого же препарата уже проходит первую фазу клинических испытаний для лечения возрастной мышечной слабости и показала свою безопасность для здоровых добровольцев.
Исследователи надеются, что вскоре будут запущены аналогичные испытания для проверки эффективности метода в восстановлении хрящевой ткани у людей, что в будущем может избавить миллионы пациентов от боли и необходимости ложиться на операционный стол.