生物医学工程师展示了第一种临床成功的骨关节炎药物的潜力

生物医学工程师展示了第一种临床成功的骨关节炎药物的潜力
阻断MMP-13可以减少机械损伤关节的结构变化。上图:三色染色切片的组织学图像显示,阻断MMP-13可以保护软骨结构和组成。下:矿化组织的显微计算机断层成像显示MMP-13抑制减少了机械损伤关节的非自然矿化和骨刺。红色箭头和#符号表示关节内骨刺和非自然软组织矿化。pto =创伤后骨关节炎诱导,siMMP13 =沉默RNA对抗MMP-13, No Tx =不治疗。图片来源:肖恩·贝丁菲尔德

创伤后骨关节炎——由关节内缓冲骨头末端的软骨退化引起——发生在关节损伤后。了解到PTOA会导致骨关节炎在受伤后更早发生和发展更快,包括Cornelius Vanderbilt工程教授Craig Duvall在内的研究人员开始开发一种药物来预防PTOA的起始和发展。

编码蛋白质的基因MMP13负责降解软骨,但研究人员还没有开发出一种抑制它的疗法.Duvall和他的研究团队,包括以前的研究生Sean Bedingfield和现在的研究生Juan Colazo,通过开发短的干扰rna的药物,即sirna,克服了这一挑战。

生物医学工程教授Duvall说:“通过使用基于sirna的方法,我们瞄准了mRNA,即基因组DNA和产生的功能性蛋白质之间的中间体。”“因为每一个独特的是,使用这类药物更容易选择性地靶向和阻断特定蛋白质的翻译。我们选择使用这种治疗策略,通过局部注射直接进入受伤的关节来对抗MMP13。”

该团队开发了一种载有MMP13 siRNA的纳米颗粒,它只与关节损伤时受损的软骨结合。Duvall说,这种靶向纳米颗粒,当局部注射时,在关节内停留的时间更长,以更好地对抗早期软骨损伤。这种靶向方法也有助于进一步减少身体其他部位潜在的不良影响。

在后续的一篇文章中,该研究小组在治疗后的一段时间内,使用“包”纳米颗粒持续地将siRNA传递到关节细胞中。通过这种技术,一次注射至少持续了一个月,减少了软骨损失和骨刺——众所周知,这是导致严重关节疼痛的主要原因,最终导致患者寻求完全的关节置换。

pto - a引起的损伤在青少年中最常见还有军事人员,还有Duvall说,目前的治疗方法,如皮质类固醇关节注射,可以缓解短期疼痛,但如果作为一种持续治疗,可能会加重软骨损失。

Duvall说:“与目前的临床标准(类固醇)治疗的直接比较表明,靶向纳米颗粒沉默MMP13在减少类固醇注射的关节退行性变方面有显著效果。”“这表明,这种方法有潜力开发成为第一种临床可用的疾病缓解骨关节炎药物。”

除了生活质量的损失之外,这种新疗法也有机会减少与受疾病影响的人的治疗相关的保健费用。

Duvall说:“我们希望继续探索更简单、更可扩展、更持久的生物粘合剂纳米颗粒。”“我们也想在更大的模型中展示安全性和有效性,作为MMP13 siRNA治疗在患者中长期应用的垫脚石。”

这篇题为“通过纳米粒子仓库向受损软骨输送小干扰RNA来改善创伤后骨关节炎”的文章发表在该杂志上生物医学工程


进一步探索

鼻软骨用于缓解膝关节骨关节炎的鼻软骨

更多信息:Sean K. Bedingfield等,通过纳米颗粒仓库传递小干扰RNA到受损软骨改善创伤后骨关节炎,生物医学工程(2021)。DOI: 10.1038 / s41551 - 021 - 00780 - 3
期刊信息: 生物医学工程

引用:生物医学工程师展示了第一种临床成功的骨关节炎药物(2021年,9月1日)的潜力,该药物于2022年6月4日从//www.puressens.com/news/2021-09-biomedical-potential-clinically-successful-osteoarthritis.html获得
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