Ar nanotechnologijos gali sulėtinti osteoartrito progresą?
Vis dar nėra vaisto nuo osteoartrito. Tačiau vienas novatoriškas nanotechnologinis būdas gali padėti terapinius agentus siųsti giliau į paveiktą kremzlę ir ilgiau išlikti aktyviais.
Daugiausia su vyresniais suaugusiaisiais susijusi liga yra osteoartritas.
Paveikdamas kūno sąnarių kremzles, osteoartritas Jungtinėse Valstijose paveikia maždaug 26 milijonus žmonių.
Kartais ši būklė prasideda sužalojimu arba su liga susijusiu sąnario pažeidimu.
Kitu metu tai atsiranda dėl daugelio metų naudojimo susidėvėjimo.
Visais atvejais šiuo metu nėra galimybės sustabdyti jos progresavimo. Šiuo metu vieninteliai galimi vaistai yra susiję skausmai malšinti.
Gyventojams senstant ir sunkėjant - abu osteoartrito rizikos veiksniai - tai tampa dar didesne problema.
Be to, kadangi skausmas yra vyraujantis simptomas, osteoartritas prisideda prie priklausomybės opioidams krizės. Rasti novatoriškų būdų įsiterpti į tolesnį šios ligos žygį yra kaip niekad aktualu.
Vaistų pristatymo problema
Neseniai dalyvavo tyrėjai iš Masačusetso technologijos instituto (MIT) Kembridže. Jie ištyrė nanotechnologijų panaudojimo būdus eksperimentiniams osteoartrito vaistams sustiprinti.
Jie paskelbė savo išvadas žurnale Vertimo medicina šios savaitės pradžioje.
Per daugelį metų mokslininkai nuo artrozės skyrė daugybę chemikalų. Kai kurie gyvūnai parodė pažadą, tačiau iki šiol nė vienas nebuvo naudingas žmonėms.
Naujojo tyrimo autoriai mano, kad „bet kuris iš šių trūkumų yra susijęs su nepakankamu narkotikų pristatymu“.
Taip yra dėl dviejų pagrindinių priežasčių. Pirma, sąnariuose trūksta kraujo tiekimo, o tai reiškia, kad specialistai turi patys švirkšti vaistus į sąnarius. Antra, limfodrenažas linkęs greitai pašalinti į sąnarius suleistus junginius.
Norėdami įveikti šią kliūtį, mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė narkotikų pristatymo ir laikymo sąnaryje būdui ilgesniam laikui, tuo pačiu nerdami giliau į kremzlę, tokiu būdu vartodami vaistus tiesiai į ląsteles ten, kur reikia.
Vaistai, kuriems jie sutelkė dėmesį, buvo į insuliną panašus augimo faktorius 1 (IGF-1) - junginys, kuris kai kuriuose klinikiniuose tyrimuose pasirodė žadamas. Šis augimo faktorius skatina chondrocitų, kurie yra sveiką kremzlę sudarančios ląstelės, augimą ir išgyvenimą.
Mažos sferos
Tyrėjai sukūrė nanomasto sferinę molekulę kaip IGF-1 nešiklį. Molekulę sudaro daugybė šakų, vadinamų dendrimerais, kurios kyla iš centrinės šerdies.
Kiekviena šaka baigiasi teigiamai įkrautu regionu, kurį traukia neigiamas krūvis chondrocitų paviršiuje.
Molekulėse taip pat yra svyruojanti polimero ranka, kuri uždengia ir protarpiais neutralizuoja teigiamus krūvius. Tyrėjai prie šios sferos paviršiaus pritvirtino IGF-1 molekules ir įpurškė junginio į žiurkių sąnarius.
Kai šios dalelės yra organizme, jos prisijungia prie kremzlės ir limfodrenažas negali jų pašalinti. Iš ten jie gali pradėti difunduoti į audinį.
Tačiau sferos nesusijungia visam laikui, nes taip jos būtų užrakintos kremzlės paviršiuje. Lanksti polimero ranka kartais uždengia krūvius, leisdama molekulei judėti ir panirti giliau į audinį.
„Mes radome optimalų krūvio diapazoną, kad medžiaga galėtų ir surišti audinį, ir atsirišti tolimesnei difuzijai, ir būti ne tokia stipri, kad tiesiog užstrigtų paviršiuje“.
Pagrindinio tyrimo autorius Brettas Geigeris, MIT absolventas
Kai IGF-1 patenka į chondrocitus, jis sukelia proteoglikanų arba kremzlės žaliavos išsiskyrimą. IGF-1 taip pat skatina ląstelių augimą ir sumažina ląstelių mirties greitį.
Terapinio lango išplėtimas
Tyrėjai suleido šią hibridinę molekulę į žiurkių sąnarius. Jo pusinės eliminacijos laikas buvo 4 dienos (laikas, per kurį vaistas sumažėjo iki pusės pradinio tūrio), tai yra maždaug 10 kartų ilgiau nei tada, kai mokslininkai suleido vien IGF-1. Svarbu tai, kad jo terapinis poveikis truko 30 dienų.
Palyginti su žiurkėmis, kurios negavo vaisto, pastebėjusiųjų sumažėjo sąnarių pažeidimai. Be to, labai sumažėjo uždegimas.
Žinoma, žiurkių kremzlės yra daug plonesnės nei žmonių; jų storis yra apie 100 mikrometrų, o žmogaus - arčiau 1 milimetro.
Atskirame eksperimente mokslininkai įrodė, kad šios molekulės sugebėjo prasiskverbti iki tokio storio, kuris būtų aktualus pacientui žmogui.
Tai tik pirmasis tyrimų, tiriančių šių molekulių naudojimą narkotikų patekimui į kremzles, etapas. Komanda planuoja tęsti tą pačią kryptį ir tirti kitas chemines medžiagas, įskaitant vaistus, kurie blokuoja uždegiminius citokinus ir nukleino rūgštis, įskaitant DNR ir RNR.
Tyrimas rodomas kartu su redakcija apie nanotechnologijų naudojimą osteoartrito tyrimuose. Autorius Christopheris H. Evansas rašo:
„Tai labai skatinantys duomenys. […] [T] čia nėra jokios kitos vaistų tiekimo sistemos, galinčios ilgalaikiu būdu paveikti chondrocitų apykaitą in situ visame sąnarių kremzlių storyje. “
Nors naujas metodas yra tik pradinėje stadijoje, šis metodas galiausiai gali reikšti, kad gydytojai galėtų žymiai sulėtinti osteoartrito eigą kas dvi savaites ar kas mėnesį atliekamomis injekcijomis.
