Revmatoidní artritida: ve studii myší přepojené buňky automaticky uvolňují biologické léčivo v reakci na zánět

S cílem vyvinout terapie revmatoidní artritidy s minimálními vedlejšími účinky mají vědci z Washington University School of Medicine v St. Louis geneticky upravené buňky, které po implantaci do myší dodají biologické léčivo v reakci na zánět.

Upravené buňky snížily zánět a zabránily typu poškození kosti, známého jako kostní eroze, u myšího modelu revmatoidní artritidy

Konečným cílem výzkumného týmu je vyvinout terapie pro lidi, kteří se vyrovnávají s revmatoidní artritidou, oslabujícím stavem, který postihuje přibližně 1.3 milionu dospělých ve Spojených státech.

"Lékaři často ošetřují pacienty s revmatoidní artritidou injekcemi nebo infuzemi protizánětlivých biologických léků, ale tyto léky mohou způsobit významné vedlejší účinky, pokud jsou dodávány dostatečně dlouho a v dostatečně vysokých dávkách, aby měly příznivé účinky," řekl vedoucí vyšetřovatel Farshid Guilak, PhD Mildred B. Simon, profesor ortopedické chirurgie.

"Použili jsme technologii CRISPR k přeprogramování genů v kmenových buňkách." Poté jsme vytvořili malý implantát chrupavky nasazením buněk na tkaná lešení a umístili jsme je pod kůži myší.

Tento přístup umožňuje těmto buňkám zůstat v těle po dlouhou dobu a vylučovat lék, kdykoli dojde k vzplanutí zánětu. “

Nová zjištění jsou zveřejněna online 1. září v časopise Science Advances.

Vědci použili technologii úpravy genomu CRISPR-Cas9 k výrobě buněk, které v reakci na zánět vylučují biologické léčivo.

Droga snižuje zánět v kloubech vazbou na interleukin-1 (IL-1), látku, která často podporuje zánět u revmatoidní artritidy aktivací zánětlivých buněk v kloubu

Guilak, spoluředitel Washingtonského univerzitního centra regenerativní medicíny, a jeho tým dříve vyvinuli lešení, které obalili kmenovými buňkami a poté implantovali do kloubů za vzniku chrupavky.

Tato strategie umožňuje vědcům implantovat upravené buňky chrupavky takovým způsobem, aby se po několika dnech neodnesly a mohly přežít měsíce nebo déle.

Jeho laboratoř také dříve stavěla takzvané SMART buňky chrupavky (kmenové buňky modifikované pro autonomní regenerační terapii) pomocí technologie CRISPR-Cas9 ke změně genů v těchto buňkách tak, že když jsou geny v chrupavce aktivovány zánětem, v reakci na to vylučují léky.

V nové studii Guilakův tým spojil strategie pro léčbu revmatoidní artritidy

"Buňky sedí měsíce pod kůží nebo v kloubu, a když ucítí zánětlivé prostředí, jsou naprogramovány tak, aby uvolňovaly biologický lék," řekl Guilak, také ředitel výzkumu Shriners Hospitals for Children - St. Louis.

V tomto případě bylo léčivo podobné imunosupresivnímu léku anakinra, který se váže na IL-1 a blokuje jeho aktivitu.

Je zajímavé, že tento lék se k léčbě revmatoidní artritidy nepoužívá často, protože má krátký poločas rozpadu a dlouho v těle nezůstává. Ale v této studii u myší lék snižoval zánět a zabraňoval poškození kostí, které se často objevuje u revmatoidní artritidy.

"Zaměřili jsme se na erozi kostí, protože to je velký problém pro pacienty s revmatoidní artritidou, která není současnými biology účinně léčena," řekl spoluautor MD Yunrak Choi, hostující ortopedický chirurg v laboratoři Guilak.

"Použili jsme zobrazovací techniky k důkladnému prozkoumání kostí u zvířat a zjistili jsme, že tento přístup zabránil erozi kostí."

Jsme velmi nadšeni tímto pokrokem, který, jak se zdá, splňuje důležitou nesplněnou klinickou potřebu. “

Guilak spolupracoval s Christine Pham, MD, ředitelkou oddělení revmatologie a profesorem medicíny Guy a Ella Mae Magnessových.

"Ačkoli biologové přinesli revoluci v léčbě zánětlivé artritidy, kontinuální podávání těchto léků často vede k nežádoucím účinkům, včetně zvýšeného rizika infekce," vysvětlil Pham. "Myšlenka dodávat takové léky v podstatě na vyžádání v reakci na záněty artritidy je extrémně atraktivní pro ty z nás, kteří pracují s pacienty s artritidou, protože tento přístup by mohl omezit nežádoucí účinky, které doprovázejí kontinuální podávání vysokých dávek těchto léků."

Díky úpravě genu CRISPR-Cas9 mají buňky potenciál naprogramovat na výrobu všech druhů léků, což znamená, že pokud jeden lék na artritidu u konkrétního pacienta funguje lépe než jiný, mohli by vědci zkonstruovat buňky chrupavky k výrobě přizpůsobené léčby.

Revmatoidní artritida: strategie má velký potenciál k léčbě dalších zánětlivých artritidových stavů, včetně juvenilní artritidy, což je stav, který postihuje více než 300,000 XNUMX dětí ve Spojených státech

"Mnoho pacientů s artritidou si musí tyto léky podávat sami, injekce si dávají denně, týdně nebo jednou za dva týdny, zatímco jiní chodí každých několik měsíců do ordinace, aby dostali infuzi jedné z těchto biologických látek, ale v této studii jsme prokázali že můžeme z živé tkáně vytvořit systém pro dodávání léčiv, “říká Kelsey H. Collins, PhD, postdoctorální výzkumný pracovník v Guilakově laboratoři a spoluautor studie.

"Tyto buňky dokážou vycítit problémy a reagovat na to, že vyrobí drogu."

Tento přístup nám také pomáhá pochopit, proč určité biologické látky mohou mít omezené účinky při zánětlivé artritidě.

Není to proto, že by se nevázaly na správný cíl, ale pravděpodobně proto, že injekční lék má krátkou životnost ve srovnání s automaticky kontrolovanými hladinami léčiva uvolněného implantovanými SMART buňkami. “

Vědci pokračují v experimentech s CRISPR-Cas9 a kmenovými buňkami, dokonce i inženýrskými buňkami, které by mohly vyrábět více než jeden lék, aby reagovaly na různé spouštěče zánětu.

Přečtěte si také:

Hashimotova tyreoiditida: Co to je a jak s ní zacházet

Ozonová terapie: Co to je, jak funguje a u kterých chorob je indikována

Zdroj:

Lékařská fakulta Washington University di St. Louis