Artrita reumatoidă: în studiul la șoarece, celulele reîncărcate eliberează automat medicament biologic ca răspuns la inflamație

Cu scopul de a dezvolta terapii pentru artrita reumatoidă cu efecte secundare minime, cercetătorii de la Washington University School of Medicine din St.

Celulele proiectate au redus inflamația și au prevenit un tip de deteriorare a oaselor, cunoscut sub numele de eroziune osoasă, într-un model de șoarece de artrită reumatoidă

Scopul final al echipei de cercetare este de a dezvolta terapii pentru persoanele care fac față artritei reumatoide, o afecțiune debilitantă care afectează aproximativ 1.3 milioane de adulți din Statele Unite.

„Medicii tratează adesea pacienții care suferă de poliartrită reumatoidă cu injecții sau infuzii de medicamente biologice antiinflamatorii, dar aceste medicamente pot provoca efecte secundare semnificative atunci când sunt eliberate suficient de mult și cu doze suficient de mari pentru a avea efecte benefice”, a declarat Farshid Guilak, dr. , profesorul de chirurgie ortopedică Mildred B. Simon.

„Am folosit tehnologia CRISPR pentru a reprograma genele din celulele stem. Apoi am creat un mic implant de cartilaj prin însămânțarea celulelor pe schele țesute și le-am așezat sub pielea șoarecilor.

Abordarea permite acelor celule să rămână în corp pentru o lungă perioadă de timp și să secrete un medicament ori de câte ori există o erupție de inflamație.

Noile descoperiri sunt publicate online pe 1 septembrie în revista Science Advances.

Cercetătorii au folosit tehnologia de editare a genomului CRISPR-Cas9 pentru a produce celule care secretă un medicament biologic ca răspuns la inflamație.

Medicamentul reduce inflamația articulațiilor prin legarea la interleukina-1 (IL-1), o substanță care promovează adesea inflamația artritei reumatoide prin activarea celulelor inflamatorii într-o articulație

Guilak, co-director al Centrului de Medicină Regenerativă al Universității Washington, și echipa sa au dezvoltat anterior schele pe care le acoperă cu celule stem și apoi se implantează în articulații pentru a forma cartilaj.

Strategia permite cercetătorilor să implanteze celulele cartilajului proiectate în așa fel încât să nu se îndepărteze după câteva zile și să poată supraviețui luni sau mai mult.

Laboratorul său a construit anterior așa-numitele celule cartilaginoase SMART (celule stem modificate pentru terapie autonomă regenerativă) folosind tehnologia CRISPR-Cas9 pentru a modifica genele din acele celule, astfel încât atunci când genele din cartilaj sunt activate de inflamație, acestea secretă medicamente ca răspuns.

În noul studiu, echipa lui Guilak a combinat strategiile pentru a oferi tratament pentru artrita reumatoidă

"Celulele stau sub piele sau într-o articulație timp de luni de zile și, atunci când simt un mediu inflamator, sunt programate să elibereze un medicament biologic", a spus Guilak, de asemenea director de cercetare la Shriners Hospitals for Children - St. Louis.

În acest caz, medicamentul a fost similar cu medicamentul imunosupresor anakinra, care se leagă de IL-1 și îi blochează activitatea.

Interesant este faptul că acel medicament nu este utilizat frecvent pentru a trata artrita reumatoidă, deoarece are un timp de înjumătățire scurt și nu persistă mult timp în organism. Dar în acest studiu efectuat la șoareci, medicamentul a redus inflamația și a prevenit leziunile osoase observate adesea în artrita reumatoidă.

„Ne-am concentrat asupra eroziunii osoase, deoarece aceasta este o mare problemă pentru pacienții cu poliartrită reumatoidă, care nu este tratată în mod eficient de biologii actuali”, a declarat co-autorul Yunrak Choi, MD, chirurg ortoped în vizită în laboratorul Guilak.

„Am folosit tehnici de imagistică pentru a examina îndeaproape oasele la animale și am constatat că această abordare a prevenit eroziunea osoasă.

Suntem foarte încântați de acest avans, care pare să răspundă unei importante nevoi clinice nesatisfăcute. ”

Guilak a colaborat cu Christine Pham, MD, director al Diviziei de Reumatologie și profesorul de medicină Guy și Ella Mae Magness.

Desi biologicii au revolutionat tratamentul artritei inflamatorii, administrarea continua a acestor medicamente duce adesea la evenimente adverse, inclusiv un risc crescut de infectie, a explicat Pham. Ideea de a furniza astfel de medicamente, la cerere, ca răspuns la erupțiile de artrită, este extrem de atractivă pentru cei dintre noi care lucrează cu pacienți cu artrită, deoarece abordarea ar putea limita efectele adverse care însoțesc administrarea continuă de doze mari de aceste medicamente.

Cu editarea genei CRISPR-Cas9, celulele au potențialul de a fi programate pentru a produce tot felul de medicamente, ceea ce înseamnă că, dacă un medicament pentru artrită funcționează mai bine decât altul la un anumit pacient, cercetătorii ar putea proiecta celulele cartilajului pentru a face tratamente personalizate.

Artrita reumatoidă: strategia are un mare potențial pentru tratarea altor afecțiuni inflamatorii ale artritei, inclusiv a artritei juvenile, o afecțiune care afectează peste 300,000 de copii din Statele Unite

„Mulți pacienți cu artrită trebuie să se autoadministreze aceste medicamente, făcându-și injecții zilnic, săptămânal sau bisăptămânal, în timp ce alții merg la cabinetul medicului la fiecare câteva luni pentru a primi o perfuzie cu unul dintre acești biologici, dar în acest studiu, am demonstrat că putem transforma țesuturile vii într-un sistem de administrare a medicamentelor ”, a spus Kelsey H. Collins, dr., un cercetător postdoctoral asociat în laboratorul Guilak și co-primul autor al studiului.

Aceste celule pot simți problemele și pot răspunde producând un medicament.

Această abordare ne ajută, de asemenea, să înțelegem de ce anumiți biologici pot avea efecte limitate în artrita inflamatorie.

Nu pentru că nu se leagă de ținta potrivită, ci probabil pentru că un medicament injectat este de scurtă durată în comparație cu nivelurile controlate automat de medicamente eliberate de celulele SMART implantate. ”

Cercetătorii continuă să experimenteze cu CRISPR-Cas9 și celule stem, chiar și celule inginerești care ar putea produce mai mult de un medicament pentru a răspunde diferitelor declanșatoare ale inflamației.

Citiți și:

Tiroidita Hashimoto: Ce este și cum să o tratați

Ozonoterapie: Ce este, cum funcționează și pentru care boli este indicată

Sursa:

Școala de Medicină a Universității Washington din St. Louis