مستقبل مفعم بالأمل لعلاج التهاب المفاصل

أبلغ فريق من الباحثين في جامعة ستانفورد ميديسن عن طفرة يمكن أن تعيد تشكيل العلاج المستقبلي لهشاشة العظام، وهو مرض تنكسي يصيب الملايين في جميع أنحاء العالم. في دراسة نشرت في مجلة Science، وجد العلماء أن منع البروتين المرتبط بالشيخوخة أعاد الغضروف في الفئران الأكبر سنًا ومنع التهاب المفاصل من التطور بعد إصابات الركبة. كما أظهرت الاختبارات المعملية المبكرة على عينات الغضاريف البشرية علامات التجدد.

عقار قابل للحقن أعاد غضروف المفاصل في الفئران المسنة والمصابة

بينما لا تزال النتائج في المرحلة التجريبية، يقول الباحثون إن النتائج تشير إلى أن العلاجات المستقبلية يمكن أن تقلل أو تؤخر الحاجة إلى جراحة استبدال المفاصل.

في بيان صادر عن جامعة ستانفورد ميديسن، قالت هيلين بلاو، أستاذة علم الأحياء الدقيقة والمناعة، «هذه طريقة جديدة لتجديد أنسجة البالغين، ولديها وعد سريري كبير لعلاج التهاب المفاصل بسبب الشيخوخة أو الإصابة. كنا نبحث عن خلايا جذعية، لكن من الواضح أنها غير متورطة. إنه أمر مثير للغاية.

يعد بلاو، الذي يرأس مختبر باكستر لبيولوجيا الخلايا الجذعية ويحمل درجة الأستاذية في مؤسسة دونالد إي وديليا بي باكستر، ونيدهي بوتاني، الحاصلة على درجة الدكتوراه، والأستاذة المشاركة في جراحة العظام، من كبار مؤلفي الدراسة.

يؤثر التهاب المفاصل العظمي على واحد من كل خمسة بالغين تقريبًا في الولايات المتحدة ويدر عشرات المليارات من الدولارات سنويًا من تكاليف الرعاية الصحية المباشرة. تمثل إمكانية وجود دواء قادر على استعادة الغضروف تحولًا كبيرًا عن أساليب العلاج الحالية القائمة على الأعراض

استهداف بروتين مرتبط بالشيخوخة

ركزت الدراسة على البروتين المعروف باسم 15-PGDH، والذي وصفه الباحثون بأنه جيروزيم، أو إنزيم مرتبط بتدهور الأنسجة المرتبط بالشيخوخة. تزداد مستويات 15-PGDH مع تقدم الجسم في العمر. يكسر البروتين البروستاجلاندين E2، وهو جزيء يشارك في إصلاح الأنسجة وتجديدها

وقال بلاو في البيان: «من المثير للاهتمام أن البروستاجلاندين E2 متورط في الالتهاب والألم». «لكن هذا البحث يظهر أنه عند المستويات البيولوجية الطبيعية، يمكن للزيادات الصغيرة في البروستاجلاندين E2 أن تعزز التجدد.»

وجدت الأبحاث السابقة التي أجراها نفس الفريق أن منع 15-PGDH يحسن قوة العضلات في الفئران الأكبر سنًا. في أحدث دراسة، بحث العلماء فيما إذا كان النهج نفسه يمكن أن يؤثر على صحة الغضروف. الغضروف، وخاصة الغضروف الزجاجي الأملس الذي يبطن المفاصل، لديه قدرة محدودة للغاية على التجدد بمجرد تلفه. يحدث التهاب المفاصل العظمي عندما يتدهور الغضروف بسبب العمر أو الإصابة أو الإجهاد الميكانيكي، مما يؤدي إلى الالتهاب والتورم والألم المزمن. تركز العلاجات حاليًا على إدارة الأعراض أو استبدال المفاصل التالفة جراحيًا. لا توجد أدوية معتمدة يمكنها عكس فقدان الغضروف.

في التجارب الجديدة، تم حقن الفئران الأكبر سنًا بمثبط جزيء صغير من 15-PGDH. تلقت بعض الحيوانات حقنًا جهازية، بينما تم علاج البعض الآخر مباشرة في مفصل الركبة. في كلتا الحالتين، لاحظ الباحثون سماكة الغضاريف التي أصبحت في السابق رقيقة ومتدهورة مع تقدم العمر. أكدت الاختبارات الإضافية أن الأنسجة المجددة تشبه الغضروف الهياليني الوظيفي بدلاً من الغضروف الليفي، وهو أضعف ميكانيكيًا

قالت نيدهي بوتاني في بيان ستانفورد: «لقد فاجأنا تجديد الغضروف إلى هذا الحد في الفئران المسنة». «كان التأثير ملحوظًا».

الوقاية من التهاب المفاصل بعد الإصابة

اختبر الباحثون أيضًا الدواء على الفئران المصابة بإصابات في الركبة تشبه تمزق الرباط الصليبي الأمامي (ACL)، وهي إصابة رياضية شائعة تزيد بشكل كبير من خطر الإصابة بهشاشة العظام على المدى الطويل. كانت الفئران التي عولجت مرتين أسبوعيًا بالمثبط لمدة أربعة أسابيع بعد الإصابة أقل عرضة للإصابة بهشاشة العظام مقارنة بالحيوانات غير المعالجة. أظهرت الفئران المعالجة أيضًا تحسنًا في الحركة والقدرة على تحمل الوزن في الطرف المصاب

ومن المثير للاهتمام أن العلاج بدا وكأنه يعيد برمجة خلايا الغضروف الموجودة، والمعروفة باسم الخلايا الغضروفية، بدلاً من الاعتماد على الخلايا الجذعية. أظهر التحليل تحولًا في التعبير الجيني نحو صورة غضروف أكثر شبابًا، بما في ذلك انخفاض التعبير عن علامات الالتهاب والجينات المهينة للغضاريف

قال بوتاني في البيان: «الآلية مذهلة للغاية وغيرت حقًا وجهة نظرنا حول كيفية حدوث تجديد الأنسجة». «من الواضح أن مجموعة كبيرة من الخلايا الموجودة بالفعل في الغضروف تعمل على تغيير أنماط التعبير الجيني الخاصة بها.»

الإشارات المبكرة في الأنسجة البشرية

لاستكشاف الصلة المحتملة للأشخاص، عالج باحثو ستانفورد عينات الغضاريف التي تم الحصول عليها من المرضى الذين يخضعون لجراحة استبدال الركبة لهشاشة العظام. بعد أسبوع واحد من التعرض لمثبط 15-PGDH، أظهر النسيج عددًا أقل من الخلايا المنتجة للإنزيم المرتبط بالشيخوخة والعلامات الجزيئية المبكرة

أكمل مثبط 15-PGDH الفموي بالفعل المرحلة الأولى من اختبار السلامة لضعف العضلات المرتبط بالعمر، مما يدل على السلامة والنشاط البيولوجي لدى المتطوعين الأصحاء. ويأمل الباحثون أن تقوم تجارب مماثلة في نهاية المطاف بتقييم آثارها على غضروف المفاصل. وأضاف بلاو: «أظهرت التجارب السريرية للمرحلة الأولى لمثبط 15-PGDH لضعف العضلات أنه آمن ونشط لدى المتطوعين الأصحاء. نأمل أن يتم إطلاق تجربة مماثلة قريبًا لاختبار تأثيرها في تجديد الغضاريف. نحن متحمسون جدًا لهذا الاختراق المحتمل. تخيل إعادة نمو الغضروف الموجود وتجنب استبدال المفاصل

ومع ذلك، يحذر الخبراء من أن النتائج في الفئران لا تُترجم دائمًا إلى البشر. أظهرت العديد من العلاجات التجديدية نتائج واعدة في النماذج الحيوانية ولكنها واجهت تحديات في التطوير السريري. ستكون التجارب السريرية المستقلة ضرورية لتحديد ما إذا كان النهج آمنًا وفعالًا في مرضى هشاشة العظام. في الوقت الحالي، تمثل النتائج خطوة مبكرة ولكن من المحتمل أن تكون مهمة في فهم كيفية عكس فقدان الغضروف المرتبط بالشيخوخة يومًا