Stanford Medicine -yliopiston tutkijaryhmä on tehnyt läpimurron, joka voi muuttaa nivelrikon, miljoonia ihmisiä maailmanlaajuisesti vaivaavan rappeuttavan nivelsairauden, tulevaa hoitoa. Science-lehdessä julkaistussa tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että ikääntymiseen liittyvän proteiinin estäminen palautti ruston iäkkäillä hiirillä ja esti nivelrikon kehittymisen polvivammojen jälkeen. Myös ihmisrustonäytteillä tehdyt varhaiset laboratoriokokeet osoittivat merkkejä uudistumisesta.


Injektoitava lääke palautti nivelruston ikääntyneillä ja loukkaantuneilla hiirillä.

Vaikka havainnot ovat vielä kokeiluvaiheessa, tutkijoiden mukaan tulokset viittaavat siihen, että tulevat hoitomuodot voisivat mahdollisesti vähentää tai viivästyttää nivelen tekonivelleikkausten tarvetta.

Stanford Medicine -yliopiston julkaisemassa lausunnossa mikrobiologian ja immunologian professori Helen Blau totesi: "Tämä on uusi tapa elvyttää aikuisten kudosta, ja sillä on merkittäviä kliinisiä lupauksia ikääntymisestä tai vammoista johtuvan niveltulehduksen hoidossa." "Tämä on uusi tapa elvyttää aikuisten kudosta, ja sillä on merkittäviä kliinisiä lupauksia. Etsimme kantasoluja, mutta ne eivät selvästikään ole mukana. Se on hyvin jännittävää."

Blau, joka johtaa Baxterin kantasolubiologian laboratoriota ja jolla on Donald E. ja Delia B. Baxter -säätiön professuuri, ja tohtori Nidhi Bhutani, ortopedisen kirurgian apulaisprofessori, ovat tutkimuksen vanhemmat kirjoittajat.

Nivelrikkoon sairastuu noin joka viides aikuinen Yhdysvalloissa, ja se aiheuttaa vuosittain kymmeniä miljardeja dollareita välittömiä terveydenhuoltokustannuksia. Mahdollisuus lääkkeeseen, joka pystyy palauttamaan ruston, merkitsee suurta muutosta nykyisiin oireisiin perustuviin hoitomenetelmiin.

Kohdennetaan ikääntymiseen liittyvää proteiinia

Tutkimuksessa keskityttiin 15-PGDH-nimellä tunnettuun proteiiniin, jota tutkijat kuvaavat gerotsyymiksi eli entsyymiksi, joka liittyy ikääntymiseen liittyvään kudosten rappeutumiseen. 15-PGDH:n pitoisuudet kasvavat elimistön ikääntyessä. Proteiini hajottaa prostaglandiini E2:ta, molekyyliä, joka osallistuu kudosten korjaamiseen ja uudistumiseen.

"Mielenkiintoista on, että prostaglandiini E2:n on todettu olevan osallisena tulehduksessa ja kivussa", Blau sanoi lausunnossaan. "Mutta tämä tutkimus osoittaa, että normaaleilla biologisilla tasoilla prostaglandiini E2:n pieni lisääntyminen voi edistää uudistumista."

Saman ryhmän aiemmassa tutkimuksessa havaittiin, että 15-PGDH:n estäminen paransi lihasvoimaa vanhemmilla hiirillä. Uusimmassa tutkimuksessa tutkijat selvittivät, voisiko sama lähestymistapa vaikuttaa ruston terveyteen. Rusto, erityisesti niveliä reunustava sileä hyaliinirusto, kykenee vaurioitumisen jälkeen uusiutumaan hyvin rajallisesti. Nivelrikko kehittyy, kun rusto heikkenee iän, vamman tai mekaanisen rasituksen vuoksi, mikä johtaa tulehdukseen, turvotukseen ja krooniseen kipuun. Nykyisin hoidoissa keskitytään oireiden hallintaan tai vaurioituneiden nivelten kirurgiseen korvaamiseen. Mitkään hyväksytyt lääkkeet eivät voi kumota ruston heikkenemistä.

Uusissa kokeissa iäkkäille hiirille ruiskutettiin 15-PGDH:n pienimolekyylistä estäjää. Osa eläimistä sai systeemisiä injektioita, kun taas osa hoidettiin suoraan polviniveleen. Molemmissa tapauksissa tutkijat havaitsivat, että rusto, joka oli aiemmin ohentunut ja hajonnut iän myötä, oli paksuuntunut. Lisätestit vahvistivat, että regeneroitunut kudos muistutti pikemminkin toimivaa hyaliinirustoa kuin kuiturustoa, joka on mekaanisesti heikompi.

"Ruston uusiutuminen tällaisessa määrin ikääntyneissä hiirissä yllätti meidät", Nidhi Bhutani sanoi Stanfordin tiedotteessa. "Vaikutus oli merkittävä."

Niveltulehduksen ehkäisy vamman jälkeen

Tutkijat testasivat lääkettä myös hiirillä, joilla oli polvivammoja, jotka muistuttivat etummaisen ristisiteen (ACL) repeämiä, yleisiä urheiluvammoja, jotka lisäävät merkittävästi nivelrikon pitkän aikavälin riskiä. Hiiret, joita hoidettiin kahdesti viikossa inhibiittorilla neljän viikon ajan vamman jälkeen, sairastuivat nivelrikkoon huomattavasti harvemmin kuin käsittelemättömät eläimet. Käsitellyt hiiret osoittivat myös parempaa liikkumis- ja painonsietokykyä loukkaantuneessa raajassa.

Mielenkiintoista on, että hoito näytti ohjelmoivan uudelleen olemassa olevia rustosoluja, niin sanottuja kondrosyyttejä, sen sijaan, että se olisi perustunut kantasoluihin. Analyysi osoitti, että geeniekspressio muuttui nuorekkaamman ruston profiilin suuntaan, ja muun muassa tulehdusmerkkien ja rustoa hajottavien geenien ilmentyminen väheni.

"Mekanismi on varsin silmiinpistävä, ja se todella muutti näkökulmaamme siitä, miten kudoksen uudistuminen voi tapahtua", Bhutani sanoi lausunnossaan. "On selvää, että ruston jo olemassa olevien solujen suuri joukko muuttaa geeniekspressiomallejaan."

Varhaiset signaalit ihmiskudoksessa

Tutkiakseen mahdollista merkitystä ihmisille Stanfordin tutkijat käsittelivät rustonäytteitä, jotka oli saatu potilailta, joille oli tehty polven tekonivelleikkaus nivelrikon vuoksi. Kun kudos oli viikon ajan altistunut 15-PGDH:n estäjälle, siinä näkyi vähemmän ikääntymiseen liittyvää entsyymiä tuottavia soluja ja varhaisia molekyylisiä merkkejä, jotka olivat sopusoinnussa ruston uusiutumisen kanssa.

Suun kautta otettava 15-PGDH:n estäjä on jo läpäissyt vaiheen 1 turvallisuustestauksen ikääntymiseen liittyvään lihasheikkouteen, ja se on osoittanut turvallisuutta ja biologista aktiivisuutta terveillä vapaaehtoisilla. Tutkijat toivovat, että vastaavissa tutkimuksissa arvioidaan lopulta sen vaikutuksia nivelruston toimintaan. Blau lisäsi: "15-PGDH:n estäjän kliiniset vaiheen 1 tutkimukset lihasheikkoutta varten ovat osoittaneet, että se on turvallinen ja aktiivinen terveillä vapaaehtoisilla. Toivomme, että samanlainen tutkimus käynnistetään pian sen vaikutuksen testaamiseksi ruston uusiutumiseen. Olemme erittäin innoissamme tästä mahdollisesta läpimurrosta. Kuvittele, että voit kasvattaa olemassa olevaa rustoa uudelleen ja välttää nivelen vaihdon."

Asiantuntijat kuitenkin varoittavat, että hiirillä saadut tulokset eivät aina siirry ihmisiin. Monet regeneratiiviset hoitomuodot ovat osoittautuneet lupaaviksi eläinmalleissa, mutta niiden kliininen kehittäminen on ollut haasteellista. Riippumattomat kliiniset tutkimukset ovat tarpeen, jotta voidaan selvittää, onko lähestymistapa turvallinen ja tehokas nivelrikkopotilailla. Toistaiseksi tulokset ovat varhainen mutta mahdollisesti merkittävä askel sen ymmärtämisessä, miten ikääntymiseen liittyvä ruston heikkeneminen voitaisiin jonain päivänä kääntää päinvastaiseksi.