Ревматоиден артрит: при изследване на мишки, пренаредените клетки автоматично освобождават биологично лекарство в отговор на възпаление

С цел разработване на терапии за ревматоиден артрит с минимални странични ефекти, изследователи от Медицинския факултет на Вашингтонския университет в Сейнт Луис имат генетично модифицирани клетки, които при имплантиране в мишки ще доставят биологично лекарство в отговор на възпаление.

Инженерните клетки намаляват възпалението и предотвратяват вид увреждане на костите, известно като костна ерозия, в миши модел на ревматоиден артрит

Крайната цел на изследователския екип е да разработи терапии за хора, които се справят с ревматоиден артрит, изтощително състояние, което засяга около 1.3 милиона възрастни в Съединените щати.

„Лекарите често лекуват пациенти с ревматоиден артрит чрез инжекции или инфузии на противовъзпалителни биологични лекарства, но тези лекарства могат да причинят значителни странични ефекти, когато се доставят достатъчно дълго и при достатъчно високи дози, за да имат благоприятни ефекти“, казва старши изследовател, д-р Фаршид Гилак , Милдред Б. Саймън професор по ортопедична хирургия.

„Използвахме технологията CRISPR, за да препрограмираме гените в стволовите клетки. След това създадохме малък хрущялен имплант чрез засяване на клетките върху тъкани скелета и ги поставихме под кожата на мишки.

Подходът позволява на тези клетки да останат в тялото за дълго време и да отделят лекарство, когато има възпаление. "

Новите открития са публикувани онлайн на 1 септември в списанието Science Advances.

Изследователите са използвали технологията за редактиране на генома CRISPR-Cas9, за да направят клетки, които отделят биологично лекарство в отговор на възпаление.

Лекарството намалява възпалението в ставите чрез свързване с интерлевкин-1 (IL-1), вещество, което често насърчава възпалението при ревматоиден артрит чрез активиране на възпалителни клетки в ставата

Guilak, съдиректор на Вашингтонския университетски център за регенеративна медицина, и неговият екип преди това разработиха скелета, които покриват със стволови клетки и след това имплантират в ставите, за да образуват хрущял.

Стратегията позволява на изследователите да имплантират конструираните хрущялни клетки по такъв начин, че да не се отдалечат след няколко дни и да оцелеят месеци или повече.

Неговата лаборатория също така преди това е изградила така наречените SMART хрущялни клетки (стволови клетки, модифицирани за автономна регенеративна терапия), използвайки технологията CRISPR-Cas9 за промяна на гените в тези клетки, така че когато гените в хрущяла се активират чрез възпаление, те отделят лекарства в отговор.

В новото проучване екипът на Guilak комбинира стратегиите за осигуряване на лечение за ревматоиден артрит

„Клетките седят под кожата или в ставата в продължение на месеци и когато усетят възпалителна среда, те са програмирани да отделят биологично лекарство“, казва Гилак, също директор на изследванията в детските болници Shriners - Сейнт Луис.

В този случай лекарството е подобно на имуносупресиращото лекарство анакинра, което се свързва с IL-1 и блокира неговата активност.

Интересното е, че това лекарство не се използва често за лечение на ревматоиден артрит, тъй като има кратък полуживот и не се задържа дълго в тялото. Но в това проучване при мишки лекарството намалява възпалението и предотвратява костни увреждания, които често се наблюдават при ревматоиден артрит.

„Ние се фокусирахме върху ерозията на костите, защото това е голям проблем за пациентите с ревматоиден артрит, който не се лекува ефективно от настоящите биологични продукти“, каза съавторът, д-р Юнрак Чой, гостуващ ортопедичен хирург в лабораторията в Гилак.

„Използвахме техники за изобразяване, за да изследваме отблизо костите при животните и открихме, че този подход предотвратява костната ерозия.

Много сме развълнувани от този напредък, който изглежда отговаря на важна неудовлетворена клинична нужда. "

Guilak си сътрудничи с д -р Кристин Фам, директор на Отдела по ревматология и професор по медицина на Guy и Ella Mae Magness.

„Въпреки че биологичните продукти са революционизирали лечението на възпалителния артрит, продължителното приложение на тези лекарства често води до нежелани събития, включително повишен риск от инфекция“, обяснява Фам. „Идеята за доставяне на такива лекарства по същество при поискване в отговор на изблици на артрит е изключително привлекателна за тези от нас, които работим с пациенти с артрит, тъй като подходът може да ограничи неблагоприятните ефекти, които съпътстват продължителното прилагане на високи дози на тези лекарства.“

С редактирането на гени CRISPR-Cas9, клетките имат потенциал да бъдат програмирани да произвеждат всякакви лекарства, което означава, че ако едно лекарство за артрит действа по-добре от друго при конкретен пациент, изследователите биха могли да проектират хрущялни клетки, за да направят персонализирано лечение.

Ревматоиден артрит: стратегията има голям потенциал за лечение на други състояния на възпалителен артрит, включително ювенилен артрит, състояние, което засяга повече от 300,000 XNUMX деца в Съединените щати

„Много пациенти с артрит трябва да си прилагат самостоятелно тези лекарства, като си поставят инжекции ежедневно, седмично или на две седмици, докато други отиват на лекарски кабинет на всеки няколко месеца, за да получат инфузия на един от тези биологични продукти, но в това проучване ние показахме че можем да превърнем живата тъкан в система за доставяне на лекарства “, казва д-р Келси Х. Колинс, докторант в лабораторията на Гилак и съавтор на изследването.

„Тези клетки могат да усетят проблеми и да реагират, като произвеждат лекарство.

Този подход също ни помага да разберем защо някои биологични лекарства могат да имат ограничени ефекти при възпалителен артрит.

Това не е така, защото те не се свързват с правилната цел, а вероятно защото инжектираното лекарство е краткотрайно в сравнение с автоматично контролираните нива на лекарството, освободени от имплантирани SMART клетки.

Изследователите продължават да експериментират с CRISPR-Cas9 и стволови клетки, дори инженерни клетки, които биха могли да произвеждат повече от едно лекарство, за да реагират на различни тригери за възпаление.

Прочетете още:

Тиреоидит на Хашимото: какво е това и как да се лекува

Озонотерапия: какво представлява, как действа и при кои заболявания е показана

Източник:

Медицински факултет на Вашингтонския университет в Сейнт Луис