Injekce nanočástic do kloubů by mohly zpomalit ztrátu chrupavky

Osteoartróza je bolestivé degenerativní onemocnění, při kterém se nadměrně opotřebovávají kloubní chrupavky. Je charakteristické silnou bolestivostí, omezením pohybu a obtížnou léčbou. Ta spoléhá například na metabolismus chrupavky, v pokročilejších stádiích je však volen spíše chirurgický zákrok. Je náročné degradaci zpomalit, nebo dokonce zastavit. Vědci však nově zjistili, že injikováním nanočástic do kloubu by opotřebení mohlo být výrazně zpomaleno. Jejich práce byla publikována v časopise Science Translational Medicine.

Chrupavka hraje v našich kloubech klíčovou roli, neboť tlumí nárazy, ke kterým dochází při chůzi a běhu. Jelikož se však přirozeně neopravuje, tkáň se postupem času ničí, což vede k rozvoji osteoartrózy. Vzhledem ke skutečnosti, že tento problém jednoho dne postihne každého, mají vědci po celém světě dobrý důvod nalézt efektivní terapeutické řešení.

V posledních letech se objevily metody, které by degradaci zpomalily. Například za pomoci molekuly pocházející z řas, pěstováním chrupavky de novo z upravených kmenových buněk. Vědci z University of Pennsylvania však nově vyvinuli vlastní způsob, který se zaměřuje na molekulární dráhu, která je s jejím růstem úzce spojena.

Laboratoř je jednou z mála na světě, která studuje takzvaný receptor epidermálního růstového faktoru (EGFR) v chrupavce. Její pracovníci zjistili, že nedostatek či inaktivace tohoto receptoru urychluje u myší její opotřebení. Díky nadměrné aktivaci této molekuly dokázali postupující osteoartrózu zablokovat.

Výzkumný tým k práci použil tři skupiny myší. První měla chrupavku zvětšenou, díky čemuž se v průběhu času opotřebovávala hůře. Druhé, kontrolní skupině, byla část chrupavky chirurgicky odstraněna, aby u ní vědci napodobili osteoartritidu. Třetí skupině byl podáván lék blokující funkci EGFR receptoru, díky čemuž byla degenerace urychlena.

Vědci následně vyvinuli nanočástice, které s tímto receptorem provázali. Ligand, tedy látku, kterou receptor zpracovává, zvaný růstový faktor alfa (tgf-α) na tyto částice navázali a následně injikovány do myších kolen. "Samostatné, tedy nenavázané růstové faktory se v těle rychle rozpadají," vysvětluje Zhiliang Cheng, jeden z autorů práce. Nanočástice jim tak poskytnou jakýsi "ochranný oblek", díky čemuž jsou déle zadržovány v kloubní chrupavce a pronikají hluboko do jejího nitra, aby dosáhly chondrocytů, tedy buněk chrupavčité tkáně.

Při experimentech na myších tým zjistil, že degenerace chrupavky byla skutečně zpomalena a zdálo se, že bolest polevuje. Rovněž nezaznamenal žádné významné vedlejší účinky. Jedná se však stále o preklinické studie, které teprve otevřou dveře případným studiím na lidských pacientech.

Originální publikace: https://stm.sciencemag.org/content/13/576/eabb3946

Zdroj: New Atlas, zdroj titulního obrázku: Marc Rafanell, Unsplash.