Ревматоидный артрит лечится имплантированными клетками, выделяющими лекарство
Ревматоидный артрит: в исследовании на мышах перестроенные клетки автоматически высвобождают биологический препарат в ответ на воспаление.
С целью разработки методов лечения ревматоидного артрита с минимальными побочными эффектами исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе создали генно-инженерные клетки, которые при имплантации мышам доставляют биологический препарат в ответ на воспаление.
Сконструированные клетки уменьшили воспаление и предотвратили тип повреждения кости, известный как эрозия кости, в модели ревматоидного артрита у мышей.
Конечная цель исследовательской группы - разработать методы лечения людей, которые борются с ревматоидным артритом, изнурительным состоянием, которым страдают около 1.3 миллиона взрослых в Соединенных Штатах.
«Врачи часто лечат пациентов с ревматоидным артритом с помощью инъекций или инфузий противовоспалительных биологических препаратов, но эти лекарства могут вызывать значительные побочные эффекты, если их вводить достаточно долго и в достаточно высоких дозах, чтобы иметь положительный эффект», - сказал старший исследователь Фаршид Гилак, доктор философии. , профессор ортопедической хирургии Милдред Б. Саймон.
«Мы использовали технологию CRISPR для перепрограммирования генов в стволовых клетках. Затем мы создали небольшой хрящевой имплантат, засев клетки на тканые каркасы, и поместили их под кожу мышей.
Такой подход позволяет этим клеткам оставаться в организме в течение длительного времени и выделять лекарство всякий раз, когда возникает вспышка воспаления ».
Новые результаты опубликованы 1 сентября в журнале Science Advances.
Исследователи использовали технологию редактирования генома CRISPR-Cas9, чтобы создать клетки, которые секретируют биологический препарат в ответ на воспаление.
Препарат уменьшает воспаление в суставах за счет связывания с интерлейкином-1 (ИЛ-1), веществом, которое часто вызывает воспаление при ревматоидном артрите, активируя воспалительные клетки в суставе.
Гилак, содиректор Центра регенеративной медицины Вашингтонского университета, и его команда ранее разработали строительные леса, которые покрывают стволовыми клетками, а затем имплантируют в суставы, чтобы сформировать хрящ.
Стратегия позволяет исследователям имплантировать сконструированные хрящевые клетки таким образом, чтобы они не улетали через несколько дней и могли жить месяцами или дольше.
Его лаборатория также ранее создавала так называемые SMART хрящевые клетки (стволовые клетки, модифицированные для автономной регенеративной терапии) с использованием технологии CRISPR-Cas9 для изменения генов в этих клетках, так что, когда гены в хряще активируются воспалением, они секретируют лекарства в ответ.
В новом исследовании команда Гилака объединила стратегии лечения ревматоидного артрита.
«Клетки сидят под кожей или в суставе в течение нескольких месяцев, и когда они ощущают воспалительную среду, они запрограммированы на высвобождение биологического препарата», - сказал Гилак, также директор по исследованиям в Детских больницах Shriners в Сент-Луисе.
В данном случае препарат был подобен иммунодепрессанту анакинра, который связывается с ИЛ-1 и блокирует его активность.
Интересно, что этот препарат нечасто используется для лечения ревматоидного артрита, потому что он имеет короткий период полураспада и не задерживается в организме надолго. Но в этом исследовании на мышах препарат уменьшал воспаление и предотвращал повреждение костей, часто наблюдаемое при ревматоидном артрите.
«Мы сосредоточились на эрозии костей, потому что это большая проблема для пациентов с ревматоидным артритом, который не поддается эффективному лечению с помощью современных биопрепаратов», - сказал соавтор исследования Юнрак Чой, доктор медицины, посещающий хирург-ортопед в лаборатории Гилака.
«Мы использовали методы визуализации для тщательного изучения костей животных и обнаружили, что такой подход предотвращает эрозию костей.
Мы очень рады этому прогрессу, который, кажется, отвечает важной неудовлетворенной клинической потребности ».
Гилак сотрудничал с Кристин Фам, доктором медицины, директором отделения ревматологии, а также профессором медицины Гаем и Эллой Мэй Мэгнесс.
«Хотя биопрепараты произвели революцию в лечении воспалительного артрита, постоянное применение этих препаратов часто приводит к побочным эффектам, включая повышенный риск инфекции», - пояснил Фам. «Идея доставки таких лекарств по мере необходимости в ответ на обострения артрита чрезвычайно привлекательна для тех из нас, кто работает с пациентами с артритом, потому что такой подход может ограничить побочные эффекты, которые сопровождают постоянное введение этих лекарств в высоких дозах».
Благодаря редактированию гена CRISPR-Cas9 клетки могут быть запрограммированы на производство всех видов лекарств, а это означает, что если одно лекарство от артрита работает лучше, чем другое у конкретного пациента, исследователи могут разработать хрящевые клетки для индивидуального лечения.
Ревматоидный артрит: стратегия имеет большой потенциал для лечения других воспалительных артритов, включая ювенильный артрит, заболевание, которым страдают более 300,000 XNUMX детей в Соединенных Штатах.
«Многие пациенты с артритом должны самостоятельно принимать эти препараты, делая себе инъекции ежедневно, еженедельно или раз в две недели, в то время как другие ходят к врачу каждые несколько месяцев, чтобы получить вливание одного из этих биопрепаратов, но в этом исследовании мы продемонстрировали что мы можем превратить живую ткань в систему доставки лекарств », - сказала Келси Х. Коллинз, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Гилака и соавтор исследования.
«Эти клетки могут ощущать проблемы и реагировать, производя лекарство.
Этот подход также помогает нам понять, почему определенные биопрепараты могут иметь ограниченное действие при воспалительном артрите.
Это не потому, что они не связываются с нужной мишенью, а, вероятно, потому, что введенное лекарство недолговечно по сравнению с автоматически контролируемыми уровнями лекарства, высвобождаемыми имплантированными SMART-клетками ».
Исследователи продолжают экспериментировать с CRISPR-Cas9 и стволовыми клетками, даже конструируют клетки, которые могут производить более одного лекарства, чтобы реагировать на разные триггеры воспаления.
Читайте также:
Тиреоидит Хашимото: что это такое и как его лечить
Озонотерапия: что это такое, как работает и при каких заболеваниях показана