اختراق علمي واعد.. دواء جديد يعيد بناء غضروف الركبة ويمنع التهاب المفاصل – أخبار السعودية – كورا نيو
اقترب العلماء خطوة كبيرة من إحداث نقلة نوعية في علاج إصابات الركبة والوقاية من التهاب المفاصل، بعد اكتشاف طريقة لتعطيل بروتين رئيسي مرتبط بعملية الشيخوخة، ما قد يفتح الباب أمام علاجات قادرة على تجديد الغضاريف التالفة.
ويُعد التهاب المفاصل من أكثر الأمراض شيوعًا، إذ يسبب آلامًا وتورمًا وتيبسًا في المفاصل، ويؤثر على ملايين الأشخاص حول العالم، من دون وجود علاج نهائي له حتى الآن.
لكن فريقًا بحثيًا من جامعة ستانفورد الأمريكية طوّر دواءً جديدًا أظهر قدرة مذهلة على عكس فقدان الغضروف المرتبط بالتقدم في العمر، إضافة إلى منع تطور التهاب المفاصل في الركبة بعد التعرض للإصابة.
إصابات الغضروف
وغالبًا ما تحدث إصابات الغضروف نتيجة التمزق بسبب الصدمات القوية أثناء ممارسة الرياضة أو حتى عند التواء الركبة بشكل مفاجئ، وبمجرد تلف الغضروف، يفقد الجسم قدرته الطبيعية على إصلاحه، ما يؤدي إلى احتكاك العظام ببعضها البعض، وتغيّر شكل المفصل، وظهور الألم والتورم وصعوبة الحركة.
حقن الدواء داخل المفصل المصاب
غير أن الباحثين اكتشفوا أن حقن الدواء مباشرة داخل المفصل المصاب أدى إلى تحفيز تجدد الغضروف، في خطوة قد تمهّد مستقبلًا لعلاجات تغني عن جراحات استبدال المفاصل.
وقالت البروفيسورة هيلين بلاو، أستاذة علم الأحياء الدقيقة والمناعة وقائدة الدراسة: «نقدم هنا طريقة جديدة تمامًا لتجديد الأنسجة لدى البالغين، وتحمل هذه النتائج وعودًا سريرية كبيرة لعلاج التهاب المفاصل الناتج عن التقدم في العمر أو الإصابة.»
وأضافت: «يعاني ملايين الأشخاص من آلام المفاصل وتورمها مع التقدم في السن، وهي فجوة علاجية هائلة لم يتم سدها حتى اليوم».
كيف يعمل الدواء؟
ركزت الدراسة على بروتين يُعرف باسم 15-PGDH، وهو إنزيم طبيعي في الجسم تزداد مستوياته مع التقدم في العمر، ويرتبط بتراجع وظائف الأنسجة.
وأظهرت تجارب على الفئران أن ارتفاع هذا البروتين يؤدي إلى ضعف العضلات وتقلصها، بينما أدى تثبيطه إلى زيادة الكتلة العضلية وتحسن القدرة البدنية، وعلى العكس، فإن تحفيز إنتاجه لدى الفئران الصغيرة تسبب في ضمور العضلات.
وعند تعطيل هذا البروتين، ارتفعت مستويات هرمون ضروري لعمل الخلايا الجذعية العضلية، ما أدى إلى تجدد الغضروف المفصلي الذي يُعد ضروريًا لحركة مفاصل الركبة والورك والكتف والكاحل بسلاسة.
وقام الباحثون بحقن الفئران بمثبط البروتين في منطقة البطن ثم مباشرة في مفصل الركبة، ولاحظوا زيادة سماكة الغضروف الذي كان قد تآكل بفعل التقدم في العمر.
نتائج مبشرة بعد الإصابات
كما أظهرت التجارب نتائج مشابهة لدى فئران تعرضت لإصابات في الركبة تشبه تمزق الرباط الصليبي، وهي إصابات ترفع خطر الإصابة بخشونة الركبة المؤلمة.
واللافت أن الفئران التي تلقت الدواء مرتين أسبوعيًا لمدة 4 أسابيع بعد الإصابة كانت أقل عرضة بكثير للإصابة بالتهاب المفاصل، واستطاعت تحميل وزن أكبر على الساق المصابة، مقارنة بالفئران التي تلقت علاجًا وهميًا وأصيبت بالمرض خلال أسابيع قليلة.
كما لاحظ العلماء عودة الغضروف لدى الفئران المعالجة إلى خصائص أقرب إلى «الغضروف الشاب»، مع انخفاض واضح في مؤشرات الالتهاب.
نتائج أولية على أنسجة بشرية
ولم تتوقف التجارب عند الحيوانات، إذ اختبر الفريق غضاريف مأخوذة من مرضى خضعوا لجراحات استبدال الركبة بسبب التهاب المفاصل، وبعد أسبوع واحد فقط من العلاج، أظهرت الأنسجة البشرية مؤشرات مبكرة على تجدد الغضروف وانخفاض علامات الالتهاب والتدهور.
وقالت الدكتورة نيدي بوتاني، أستاذة جراحة العظام والمشاركة في الدراسة: «الآلية التي اكتشفناها لافتة للغاية وغيّرت فهمنا لكيفية حدوث تجدد الأنسجة.»
وأضافت: «يبدو أن الخلايا الموجودة أصلًا في الغضروف تعيد برمجة نفسها جينيًا، واستهداف هذه الخلايا قد يمنحنا تأثيرًا علاجيًا واسع النطاق».
أمل بتجارب سريرية قريبة
ويأمل الباحثون في إطلاق تجارب سريرية على البشر قريبًا لاختبار فعالية الدواء في تجديد الغضروف.
وتختتم الدكتورة بوتاني قائلة: «نحن متحمسون للغاية لهذا الاختراق المحتمل. تخيلوا إعادة نمو الغضروف الطبيعي وتجنب جراحات استبدال المفاصل بالكامل».
Scientists have taken a significant step towards a breakthrough in treating knee injuries and preventing arthritis, after discovering a method to disable a key protein associated with the aging process, which may open the door to treatments capable of regenerating damaged cartilage.
Arthritis is one of the most common diseases, causing pain, swelling, and stiffness in the joints, affecting millions of people worldwide, with no definitive cure available so far.
However, a research team from Stanford University has developed a new drug that has shown remarkable ability to reverse age-related cartilage loss, in addition to preventing the development of knee arthritis after injury.
Cartilage Injuries
Cartilage injuries often occur due to tears from strong impacts during sports or even from sudden twisting of the knee, and once the cartilage is damaged, the body loses its natural ability to repair it, leading to bones rubbing against each other, changes in joint shape, and the onset of pain, swelling, and difficulty in movement.
Injecting the Drug into the Affected Joint
Researchers discovered that injecting the drug directly into the affected joint stimulated cartilage regeneration, a step that may pave the way for future treatments that could eliminate the need for joint replacement surgeries.
Professor Helen Blau, a microbiology and immunology professor and the study leader, said: “We are presenting here a completely new method for tissue regeneration in adults, and these results hold great clinical promise for treating age-related or injury-induced arthritis.”
She added: “Millions of people suffer from joint pain and swelling as they age, and this is a huge therapeutic gap that has not been filled to date.”
How Does the Drug Work?
The study focused on a protein known as 15-PGDH, which is a natural enzyme in the body that increases in levels with aging and is associated with declining tissue functions.
Experiments on mice showed that elevated levels of this protein lead to muscle weakness and atrophy, while inhibiting it resulted in increased muscle mass and improved physical ability. Conversely, stimulating its production in young mice caused muscle atrophy.
When this protein was disabled, levels of a hormone essential for the functioning of muscle stem cells increased, leading to the regeneration of articular cartilage, which is crucial for the smooth movement of the knee, hip, shoulder, and ankle joints.
The researchers injected the mice with the protein inhibitor in the abdominal area and then directly into the knee joint, observing an increase in the thickness of the cartilage that had been worn down by aging.
Promising Results After Injuries
The experiments also showed similar results in mice that experienced knee injuries resembling anterior cruciate ligament tears, which increase the risk of painful knee osteoarthritis.
Notably, the mice that received the drug twice a week for four weeks after injury were much less likely to develop arthritis and were able to bear more weight on the injured leg compared to the mice that received a placebo and developed the disease within a few weeks.
Scientists also noted that the cartilage in the treated mice returned to properties closer to “young cartilage,” with a clear reduction in inflammation markers.
Initial Results on Human Tissues
The experiments did not stop at animals; the team tested cartilage taken from patients who underwent knee replacement surgeries due to arthritis, and after just one week of treatment, the human tissues showed early signs of cartilage regeneration and decreased inflammation and degeneration.
Dr. Nidhi Bhutani, an orthopedic surgery professor and co-author of the study, said: “The mechanism we discovered is very striking and has changed our understanding of how tissue regeneration occurs.”
She added: “It seems that the cells already present in the cartilage are reprogramming themselves genetically, and targeting these cells could provide us with a broad therapeutic effect.”
Hope for Upcoming Clinical Trials
The researchers hope to launch clinical trials on humans soon to test the drug’s effectiveness in regenerating cartilage.
Dr. Bhutani concludes by saying: “We are extremely excited about this potential breakthrough. Imagine regrowing natural cartilage and avoiding joint replacement surgeries altogether.”
المصدر : وكالات
