Два лучше одного
Люди с остеоартритом имеют ограниченные возможности терапии: обезболивающие препараты или операция по замене суставов. Группа из Института биологических исследований Солка обнаружила, что комбинация двух экспериментальных препаратов изменяет клеточные и молекулярные признаки остеоартрита у крыс, а также в клетках человеческого хряща in vitro.
Остеоартрит является наиболее распространенным заболеванием суставов в США, и ожидается, что его распространенность в ближайшие годы увеличится из-за старения населения и роста ожирения. Болезнь вызвана постепенными изменениями хряща в суставах. При старении и длительном стрессе молекулы и гены в клетках суставного хряща изменяются, приводя в конечном итоге к его разрушению и разрастанию лежащей под ним кости. Эти изменения вызывают хроническую боль и ограничивают движения.
Предыдущие исследования определили две молекулы, альфа-KLOTHO и бета-рецептор 2 трансформирующего фактора роста (TGFβR2), в качестве потенциальных средств для лечения остеоартрита.
αKLOTHO действует на молекулы, окружающие клетки суставного хряща, сохраняя этот внеклеточный матрикс от разрушения.
TGFβR2 действует непосредственно на клетки хряща, стимулируя их пролиферацию и предотвращая их повреждение.
В то время как каждое из этих лекарственных средств показало умеренную эффективность при остеоартрите на животных моделях этого заболевания, исследователи предположили, что эти два препарата вместе будут действовать более согласованно.
Коленный сустав крысы. Белым цветом окрашен хрящ. Первый рисунок – здоровый сустав, второй рисунок – сустав с нелеченным остеоартритом 2 степени, третий рисунок – сустав с остеоартритом, который ухудшился со 2 до 4 степени после шести недель терапии плацебо. На нижнем рисунке изображен сустав с остеоартритом, который улучшился со 2 до 1 степени (легкая) после шести недель комбинированной терапии alphaKlotho и TGFbR2. Источник: Институт Солка.
Исследователи лечили молодых крыс с остеоартритом вирусными частицами, несущими фрагменты ДНК с инструкциями для синтеза αKLOTHO и TGFβR2.
Через шесть недель у крыс, которые получили плацебо, развилась более тяжелая степень остеоартрита коленных суставов, заболевание прогрессировало от стадии 2 до стадии 4. Крысы, которые получили ДНК KLOTHO и TGFβR2, продемонстрировали восстановление суставного хряща: ткань стала плотнее, умирало меньше клеток, присутствовали активно пролиферирующие клетки. Болезнь этих животных улучшилась от 2 стадии до легкой формы остеоартрита, и никаких отрицательных побочных эффектов не наблюдалось.
Дальнейшие эксперименты выявили 136 генов, которые были более активными, и 18 генов, которые были менее активными в клетках хряща леченых крыс по сравнению с контрольными. Среди них были гены, участвующие в воспалении и иммунных реакциях, что указывает на некоторые механизмы действия комбинированного лечения.
Чтобы проверить применимость комбинации лекарственных препаратов для людей, группа в лабораторной посуде обработала клетки суставного хряща человека молекулами αKLOTHO и TGFβR2. Уровни белков, участвующих в пролиферации клеток, формировании внеклеточного матрикса и идентичности клеток хряща, повысились.
Для применения в клинической практике полученных результатов недостаточно, но это хороший признак того, что комбинация может сработать для лечения пациентов.
Исследовательская группа планирует дальнейшее совершенствование метода, в том числе изучение вопроса о том, могут ли растворимые молекулы белков αKLOTHO и TGFβR2 приниматься напрямую, а не вводиться через вирусные частицы. Они также планируют изучить, может ли комбинация лекарств оказать профилактический эффект и предотвратить развитие остеоартрита до появления симптомов.
Статья P.Martinez-Redondo et al. αKLOTHO and sTGFβR2 treatment counteract the osteoarthritic phenotype developed in a rat model опубликована в журнале Protein & Cell.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам SALK: Drug combo reverses arthritis in rats.