تزریق نانوذرات به زانو برای درمان آرتروز

خبرگزاری ایسنا: محققان دانشگاه "پنسیلوانیا" می‌گویند، تزریق نانوذرات به زانوهای دچار آرتروز می‌تواند به کند شدن تخریب غضروف‌ها کمک کند.

آرتروز یک وضعیت دردناک، ناتوان کننده و نسبتاً شایع است که کند کردن یا متوقف کردن آن دشوار است، بنابراین گزینه‌های درمانی عمدتا به کاهش درد محدود می‌شوند. اما یک مطالعه جدید بر روی موش‌ها اکنون نشان داده است که تزریق نانوذرات به زانو تحت عنوان نانودرمانی می‌تواند تخریب غضروف‌ها را کند کند.

آرتروز(Osteoarthritis) بیماری بسیار شایعی است که در تمام مناطق جغرافیایی دیده می‌شود. به این بیماری، ساییدگی مفصل، ورم مفاصل و استخوان‌ها و آماس مفصلی‌استخوانی هم گفته می‌شود.

آرتروز یک بیماری تخریبی پیش‌رونده در غضروف مفاصل است، ولی برخلاف نام‌گذاری آن، یک بیماری التهابی نیست(بر خلاف روماتیسم مفصلی) چون التهاب در این بیماری یک عارضه ثانویه می‌باشد.

در آرتروز، تحلیل غضروف مفصلی و درگیری استخوان زیر غضروفی داریم که باعث التهاب بافت‌های اطراف می‌گردد. این عارضه ممکن است هر یک از مفاصل را درگیر سازد، ولی شایع‌ترین مفاصل درگیر عبارتند از مفاصل دست ،پا، زانو، ران و ستون فقرات. این بیماری بسیار شایع است و در ۲۵ درصد ویزیت‌های پزشکان عمومی و ۸۰ درصد رادیوگرافی افراد بالای ۶۵ سال دیده می‌شود که البته فقط ۷۰ درصد از آنان علامت دارند.

غضروف‌ها در مفاصل ما به ویژه در زانوها، جایی که در معرض نیروهای وارده مادام العمر ناشی از راه رفتن و دویدن قرار می‌گیرد، نقشی اساسی دارند. اما از آنجا که به طور طبیعی خود را ترمیم نمی‌کنند، می‌توانند با گذشت زمان یا به علت آسیب تخریب شوند و منجر به درد مرتبط با آرتروز شوند.

دانشمندان در سال‌های اخیر راه‌هایی برای کاهش تخریب غضروف با استفاده از یک مولکول مشتق شده از جلبک‌ها یا حتی رشد مجدد آن با تغییر سلول‌های بنیادی یا تزریق مولکول‌های خاص پیدا کرده‌اند. اکنون محققان در این مطالعه جدید با هدف قرار دادن یک مسیر پروتئینی که قبلاً به رشد غضروف مرتبط شده است، مولکول مخصوص خود را تولید کردند که نویدبخشی را در بازسازی غضروف نشان می‌دهد.

"لینگ کین" از محققان این مطالعه می‌گوید: "آزمایشگاه ما یکی از معدود مواردی در جهان است که "سیگنالینگ گیرنده فاکتور رشد اپیدرمال"(EGFR) در غضروف را مطالعه می‌کند و از همان ابتدا دریافتیم که کمبود یا غیرفعال شدن "EGFR" سرعت گسترش آرتروز را در موش‌ها تسریع می‌کند.

وی افزود: بنابراین ما پیشنهاد کردیم که می‌توان از آن برای درمان آرتروز استفاده کرد و در این مطالعه برای اولین بار ثابت کردیم که فعال شدن بیش از حد آن داخل زانو، پیشرفت آرتروز را مسدود می‌کند.

ابتدا این تیم با استفاده از فعالیت بیش از حد EGFR در موش‌های مهندسی شده این موضوع را تأیید کرد. در این آزمایش مشخص شد که غضروف این حیوانات به مرور زمان تخریب نشد و حتی وقتی محققان با جراحی مقداری از مینیسک آنها را برای شبیه‌سازی شرایط آرتروز برداشتند، غضروف آنها در برابر آسیب مقاومت کرد.

این روش به شکل معکوس نیز مورد آزمایش قرار گرفت و مشاهده شد که موش‌هایی که دارویی را برای جلوگیری از عملکرد EGFR دریافت کردند، با تسریع تخریب غضروف مواجه شدند.

محققان در مرحله بعدی نانودرمانی جدیدی را بر اساس این مسیر ایجاد کردند. آنها یک لیگاند EGFR -لیگاند به یک یون یا مولکول متصل به یک اتم فلز گفته می‌شود- به نام "تبدیل کننده فاکتور رشد-آلفا"(tgf-α) را به نانوذرات مصنوعی متصل کردند که می‌تواند برای کاهش سرعت تخریب غضروف به زانو تزریق شود.

"شیلیانگ چنگ" از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: لیگاندهای EGFR آزاد، عمر کوتاهی دارند و به دلیل اندازه کوچک نمی‌توانند درون کپسول مفصلی نگه داشته شوند. نانوذرات به محافظت از آنها در برابر تخریب کمک می‌کنند، آنها را در مفصل نگه می‌دارند، سمیت خارج از هدف آنها را کاهش می‌دهند و آنها را در عمق غضروف‌های متراکم حمل می‌کنند تا به کندروسیت‌ها برسند.

کندروسیت(chondrocyte) به سلول یا یاخته غضروف گفته می‌شود. وظیفه کندروسیت ساخت و حفظ ماتریس غضروف است که شامل کلاژن و اگریکان و سایر گلیکوپروتئین‌ها می‌باشد.

تیم تحقیق این روش را بر روی موش‌هایی که دارای غضروف آسیب دیده بودند، آزمایش کردند و دریافتند که تخریب غضروف و سفت شدن استخوان کند می‌شود و به نظر می‌رسد درد زانوی آنها کاهش می‌یابد. ضمن اینکه هیچ عارضه جانبی قابل توجهی نیز در آنها مشاهده نشد.

این روش هر چقدر هم که نتایج امیدوار کننده‌ای داشته باشد، قبل از اینکه بتواند به آزمایشات انسانی منتقل شود، راه درازی در آزمایشات حیوانات دارد.

"جیمو آن" نویسنده مسئول این تحقیق می‌گوید: در حالی که بسیاری از جنبه‌های فنی این برنامه هنوز باید بررسی شود، توانایی متوقف کردن یا کاهش روند آرتروز با این تزریق به جای عمل جراحی، چشمگیر است.

این تحقیق در مجله Science Translational Medicine منتشر شده است.