Ρευματοειδής αρθρίτιδα που αντιμετωπίζεται με εμφυτευμένα κύτταρα που απελευθερώνουν φάρμακο

Ρευματοειδής αρθρίτιδα: σε μελέτη ποντικών, τα επανασυνδεδεμένα κύτταρα απελευθερώνουν αυτόματα βιολογικό φάρμακο ως απάντηση στη φλεγμονή

Με στόχο την ανάπτυξη θεραπειών ρευματοειδούς αρθρίτιδας με ελάχιστες παρενέργειες, οι ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Ουάσινγκτον στο Σεντ Λούις έχουν γενετικά τροποποιημένα κύτταρα που, όταν εμφυτευτούν σε ποντίκια, θα παραδώσουν ένα βιολογικό φάρμακο ως απάντηση στη φλεγμονή.

Τα μηχανικά κύτταρα μείωσαν τη φλεγμονή και απέτρεψαν έναν τύπο βλάβης στα οστά, γνωστή ως διάβρωση των οστών, σε μοντέλο ρευματοειδούς αρθρίτιδας ποντικού

Απώτερος στόχος της ερευνητικής ομάδας είναι να αναπτύξει θεραπείες για άτομα που αντιμετωπίζουν τη ρευματοειδή αρθρίτιδα, μια εξουθενωτική κατάσταση που επηρεάζει περίπου 1.3 εκατομμύρια ενήλικες στις Ηνωμένες Πολιτείες.

«Οι γιατροί συχνά θεραπεύουν ασθενείς που έχουν ρευματοειδή αρθρίτιδα με ενέσεις ή εγχύσεις αντιφλεγμονωδών βιολογικών φαρμάκων, αλλά αυτά τα φάρμακα μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές παρενέργειες όταν χορηγηθούν αρκετά μακρά και σε αρκετά υψηλές δόσεις για να έχουν ευεργετικά αποτελέσματα», δήλωσε ο ανώτερος ερευνητής Farshid Guilak, PhD , ο Mildred B. Simon Καθηγητής Ορθοπαιδικής Χειρουργικής.

«Χρησιμοποιήσαμε την τεχνολογία CRISPR για τον επαναπρογραμματισμό των γονιδίων στα βλαστοκύτταρα. Στη συνέχεια, δημιουργήσαμε ένα μικρό εμφύτευμα χόνδρου με τη σπορά των κυττάρων σε υφασμένα σκαλωσιά και τα τοποθετήσαμε κάτω από το δέρμα των ποντικών.

Η προσέγγιση επιτρέπει σε αυτά τα κύτταρα να παραμείνουν στο σώμα για μεγάλο χρονικό διάστημα και να εκκρίνουν ένα φάρμακο όποτε υπάρχει έξαρση φλεγμονής ».

Τα νέα ευρήματα δημοσιεύονται στο διαδίκτυο την 1η Σεπτεμβρίου στο περιοδικό Science Advances.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την τεχνολογία επεξεργασίας γονιδιώματος CRISPR-Cas9 για να δημιουργήσουν κύτταρα που εκκρίνουν ένα βιολογικό φάρμακο ως απάντηση στη φλεγμονή.

Το φάρμακο μειώνει τη φλεγμονή στις αρθρώσεις συνδέοντας τη ιντερλευκίνη-1 (IL-1), μια ουσία που συχνά προάγει τη φλεγμονή στη ρευματοειδή αρθρίτιδα ενεργοποιώντας φλεγμονώδη κύτταρα σε μια άρθρωση

Ο Guilak, συν-διευθυντής του Πανεπιστημιακού Κέντρου Αναγεννητικής Ιατρικής της Ουάσινγκτον, και η ομάδα του ανέπτυξαν προηγουμένως σκαλωσιές που καλύπτουν με βλαστοκύτταρα και στη συνέχεια εμφυτεύονται στις αρθρώσεις για να σχηματίσουν χόνδρους.

Η στρατηγική επιτρέπει στους ερευνητές να εμφυτεύσουν τα κατασκευασμένα κύτταρα χόνδρου με τέτοιο τρόπο ώστε να μην απομακρύνονται μετά από μερικές ημέρες και να μπορούν να επιβιώσουν για μήνες ή περισσότερο.

Το εργαστήριό του επίσης προηγουμένως κατασκεύασε τα λεγόμενα κύτταρα χόνδρου SMART (Βλαστικά κύτταρα τροποποιημένα για αυτόνομη αναγεννητική θεραπεία) χρησιμοποιώντας την τεχνολογία CRISPR-Cas9 για να αλλάξει γονίδια σε αυτά τα κύτταρα, έτσι ώστε όταν τα γονίδια στον χόνδρο ενεργοποιούνται από φλεγμονή, να εκκρίνουν φάρμακα σε απάντηση.

Στη νέα μελέτη, η ομάδα του Guilak συνδύασε τις στρατηγικές για την παροχή θεραπείας για τη ρευματοειδή αρθρίτιδα

"Τα κύτταρα κάθονται κάτω από το δέρμα ή σε μια άρθρωση για μήνες και όταν αισθάνονται ένα φλεγμονώδες περιβάλλον, προγραμματίζονται να απελευθερώνουν ένα βιολογικό φάρμακο", δήλωσε ο Guilak, διευθυντής έρευνας στα Shriners Hospitals for Children - St. Louis.

Σε αυτή την περίπτωση, το φάρμακο ήταν παρόμοιο με το ανοσοκατασταλτικό φάρμακο anakinra, το οποίο συνδέεται με την IL-1 και εμποδίζει τη δραστηριότητά του.

Είναι ενδιαφέρον ότι αυτό το φάρμακο δεν χρησιμοποιείται συχνά για τη θεραπεία της ρευματοειδούς αρθρίτιδας επειδή έχει μικρό χρόνο ημίσειας ζωής και δεν παραμένει στο σώμα για πολύ. Αλλά σε αυτή τη μελέτη σε ποντίκια, το φάρμακο μείωσε τη φλεγμονή και απέτρεψε την οστική βλάβη που παρατηρείται συχνά στη ρευματοειδή αρθρίτιδα.

«Επικεντρωθήκαμε στη διάβρωση των οστών γιατί αυτό είναι ένα μεγάλο πρόβλημα για τους ασθενείς με ρευματοειδή αρθρίτιδα, η οποία δεν αντιμετωπίζεται αποτελεσματικά από τους σημερινούς βιολόγους», δήλωσε ο συν-πρώτος συγγραφέας Yunrak Choi, MD, επισκέψιμος ορθοπεδικός χειρουργός στο εργαστήριο Guilak.

«Χρησιμοποιήσαμε τεχνικές απεικόνισης για να εξετάσουμε προσεκτικά τα οστά στα ζώα και διαπιστώσαμε ότι αυτή η προσέγγιση απέτρεψε τη διάβρωση των οστών.

Είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι με αυτήν την πρόοδο, η οποία φαίνεται να καλύπτει μια σημαντική ανεκπλήρωτη κλινική ανάγκη ».

Ο Guilak συνεργάστηκε με την Christine Pham, MD, διευθύντρια του τμήματος Ρευματολογίας και την Καθηγήτρια Ιατρικής Guy and Ella Mae Magness.

«Αν και τα βιολογικά έχουν φέρει επανάσταση στη θεραπεία της φλεγμονώδους αρθρίτιδας, η συνεχής χορήγηση αυτών των φαρμάκων οδηγεί συχνά σε ανεπιθύμητες ενέργειες, συμπεριλαμβανομένου του αυξημένου κινδύνου μόλυνσης», εξήγησε ο Φαμ. «Η ιδέα της χορήγησης τέτοιων φαρμάκων ουσιαστικά κατόπιν αιτήματος ως ανταπόκριση στις εξάρσεις της αρθρίτιδας είναι εξαιρετικά ελκυστική για όσους από εμάς εργάζονται με ασθενείς με αρθρίτιδα, επειδή η προσέγγιση θα μπορούσε να περιορίσει τις αρνητικές επιπτώσεις που συνοδεύουν τη συνεχή χορήγηση αυτών των φαρμάκων σε υψηλές δόσεις».

Με την επεξεργασία του γονιδίου CRISPR-Cas9, τα κύτταρα έχουν τη δυνατότητα να προγραμματιστούν για να παράγουν όλα τα είδη φαρμάκων, πράγμα που σημαίνει ότι εάν ένα φάρμακο αρθρίτιδας λειτουργεί καλύτερα από ένα άλλο σε έναν συγκεκριμένο ασθενή, οι ερευνητές θα μπορούσαν να κατασκευάσουν κύτταρα χόνδρου για να κάνουν εξατομικευμένες θεραπείες.

Ρευματοειδής αρθρίτιδα: η στρατηγική έχει μεγάλες δυνατότητες για τη θεραπεία άλλων καταστάσεων φλεγμονώδους αρθρίτιδας, συμπεριλαμβανομένης της νεανικής αρθρίτιδας, μια κατάσταση που επηρεάζει περισσότερα από 300,000 παιδιά στις Ηνωμένες Πολιτείες

«Πολλοί ασθενείς με αρθρίτιδα πρέπει να αυτο-χορηγούν αυτά τα φάρμακα, να κάνουν ενέσεις καθημερινά, εβδομαδιαίως ή δύο εβδομάδες, ενώ άλλοι πηγαίνουν στο ιατρείο κάθε λίγους μήνες για να λαμβάνουν έγχυση ενός από αυτά τα βιολογικά φάρμακα, αλλά σε αυτή τη μελέτη, έχουμε δείξει ότι μπορούμε να κάνουμε ζωντανό ιστό σε σύστημα χορήγησης φαρμάκων », δήλωσε ο Kelsey H. Collins, PhD, μεταδιδακτορικός ερευνητικός συνεργάτης στο εργαστήριο του Guilak και συν-πρώτος συγγραφέας της μελέτης.

«Αυτά τα κύτταρα μπορούν να αντιληφθούν προβλήματα και να ανταποκριθούν με την παραγωγή ενός φαρμάκου.

Αυτή η προσέγγιση μας βοηθά επίσης να καταλάβουμε γιατί ορισμένα βιολογικά φάρμακα μπορεί να έχουν περιορισμένα αποτελέσματα στη φλεγμονώδη αρθρίτιδα.

Όχι επειδή δεν συνδέονται με τον σωστό στόχο αλλά πιθανότατα επειδή ένα ενέσιμο φάρμακο είναι βραχύβιο σε σύγκριση με τα αυτόματα ελεγχόμενα επίπεδα φαρμάκου που απελευθερώνονται από τα εμφυτευμένα κύτταρα SMART ».

Οι ερευνητές συνεχίζουν να πειραματίζονται με το CRISPR-Cas9 και τα βλαστοκύτταρα, ακόμη και μηχανικά κύτταρα που μπορεί να παράγουν περισσότερα από ένα φάρμακα για να ανταποκριθούν σε διαφορετικούς παράγοντες φλεγμονής.

Διαβάστε επίσης:

Θυρεοειδίτιδα Hashimoto: Τι είναι και πώς να την αντιμετωπίσετε

Θεραπεία με όζον: Τι είναι, πώς λειτουργεί και για ποιες ασθένειες ενδείκνυται

πηγή:

Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον di St. Louis

Μπορεί επίσης να σας αρέσει