17 вересня, 2021
Експериментальне дослідження: лікування ревматоїдного артриту за допомогою перепрограмованих клітин, що виділяють ліки
У дослідженні на мишах перепрограмовані клітини автоматично виділяють біологічний препарат у відповідь на запалення з мінімальними побічними ефектами. Ці клітини зменшували запалення і запобігали ерозії кісток на мишачій моделі ревматоїдного артриту. Кінцевою метою дослідницької групи є розробка терапії для людей, які страждають на ревматоїдний артрит.
Результати дослідження опубліковані онлайн 1 вересня у журналі «Science Advances».
Дослідники з Медичної школи Вашингтонського університету створили генно-інженерні клітини із технологією редагування генома CRISPR-Cas9. Препарат зменшує запалення у суглобах, зв'язуючись з інтерлейкіном-1 (IL-1). Імплантат складається із тканого каркаса, покритого сконструйованими клітинами хряща. Такий підхід до лікування є привабливим, оскільки дозволяє обрати індивідуальну стратегію лікування з найефективнішим препаратом у конкретного пацієнта. Також цей метод має великий потенціал для лікування інших ревматичних захворювань, у т. ч. ювенільного артриту.
«Лікарі під час курації пацієнтів із ревматоїдним артритом у рутинній практиці часто використовують ін'єкційний або інфузійний методи введення протизапальних біологічних препаратів, але ці препарати можуть викликати значні побічні ефекти при тривалому застосуванні і у досить високих дозах, – коментує провідний дослідник, професор Farshid Guilak. – Ми використовували технологію CRISPR для перепрограмування генів у стовбурових клітинах. Згодом ми створили невеликий хрящовий імплантат, посіявши клітини на тканини каркаса, і помістили їх під шкіру мишей. Такий підхід дозволяє цим клітинам залишатися в організмі протягом тривалого часу і виділяти ліки при появі ознак запалення».
F. Guilak і його команда раніше розробили каркаси, які вони покривають стовбуровими клітинами, а потім імплантують під шкіру або у суглоби для формування хряща. Ця стратегія дозволяє дослідникам імплантувати розроблені хрящові клітини таким чином, що вони не зникають через кілька днів і можуть зберігатися протягом кількох місяців і більше.
«Ми зосередилися на ерозії кісток, тому що це велика проблема для пацієнтів із ревматоїдним артритом, яка неефективно лікується сучасними біопрепаратами, – зазначив співавтор першого дослідження, професор Yunrak Choi. – Ми використовували методи візуалізації, щоб уважно вивчити кістки тварин, і виявили, що такий підхід запобігає ерозії кісток. Ми дуже раді цьому досягненню, яке, схоже, задовольняє важливу невирішену клінічну потребу».
F. Guilak співпрацював із професоркою Christine Pham. «Хоча біологічні препарати зробили революцію у лікуванні запальних артритів, постійне застосування цих ліків часто призводить до несприятливих подій, включаючи підвищений ризик інфекції, – пояснила Ch. Pham. – Ідея активації таких препаратів у відповідь на загострення артриту надзвичайно приваблива, оскільки такий підхід може обмежити несприятливі ефекти, що супроводжують постійний прийом високих доз біологічних препаратів».
«Багато пацієнтів з артритом змушені самостійно робити собі ін'єкції щодня, щотижня або раз на два тижні, а інші відвідують кабінет лікаря кожні кілька місяців, щоб отримати інфузію одного із біопрепаратів. У цьому дослідженні ми продемонстрували, що можемо перетворити живу тканину на систему доставки ліків, – розповідає співавтор дослідження, кандидат мед. наук Kelsey H. Collins. – Цей підхід також допомагає нам зрозуміти, чому деякі біологічні препарати можуть мати обмежений ефект при ревматоїдному артриті. Це не тому, що вони не зв'язуються з потрібною терапевтичною мішенню, а, швидше за все, тому, що ін'єкційні ліки надають недовговічний ефект у порівнянні з автоматично контрольованим рівнем препарату, що виділяється імплантованими клітинами».
Дослідники продовжують експериментувати із CRISPR-Cas9 і стовбуровими клітинами, навіть створюючи клітини, які можуть доправляти більше одного препарату у відповідь на різні тригери запалення.
Джерело: Rheumatoid arthritis treated with implanted cells that release drug