MENA Newswire , SAN FRANCISCO : Stanford Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, yaşlanan eklem dokusunu nasıl onarabileceğimizi ve dünya çapında milyonlarca insanı etkileyen dejeneratif bir durum olan osteoartrit ile ilişkili altta yatan hasarı nasıl ele alabileceğimizi anlamada önemli bir ilerleme sağlayabilecek yeni bulgular bildirdi. Geçen yılın sonlarında Science dergisinde yayınlanan çalışma, yaşlanma süreciyle bağlantılı bir proteinin bloke edilmesinin hayvan modellerinde kıkırdak yenilenmesine yol açtığını ve insan doku örneklerinde ölçülebilir etkiler gösterdiğini ortaya koydu.
En yaygın artrit türü olan osteoartrit, eklemlerde kemikleri yastıklayan düz doku olan eklem kıkırdağının yıpranmasından kaynaklanır. Bu kıkırdağın aşınması ve yıpranması ağrıya, sertliğe ve hareket kısıtlılığına yol açar. Mevcut klinik tedavi, semptomların hafifletilmesine, fizik tedaviye ve şiddetli vakalarda cerrahi eklem replasmanına odaklanmaktadır. Bugüne kadar, kıkırdak kaybını kendiliğinden tersine çeviren onaylanmış bir farmakolojik tedavi bulunmamaktadır.
Stanford liderliğindeki araştırma, yaşla birlikte eklem kıkırdağında artan ve vücudun doğal onarım mekanizmalarına müdahale ettiği görülen 15-hidroksi-prostaglandin dehidrogenaz veya 15-PGDH olarak bilinen bir proteini tanımladı. Yaşlı farelerle yapılan laboratuvar çalışmalarında, ekip 15-PGDH'nin küçük moleküllü bir inhibitörünü uyguladı. Tedaviden sonra, yaşla birlikte incelmiş olan kıkırdak kalınlaştı ve kıkırdak bütünlüğünü korumaya yardımcı olan temel hücre dışı matris bileşenlerinin artmış ifadesi de dahil olmak üzere daha sağlıklı dokuyla ilişkili yapısal belirteçler sergiledi.
Doğal olarak yaşlanmış kıkırdakta görülen etkilere ek olarak, inhibitör, yaygın sporla ilgili hasarı taklit etmek üzere tasarlanmış cerrahi olarak oluşturulmuş diz yaralanmalarına sahip genç farelerde test edildi. Bu modellerde, tedavi, normalde yaralanmayı takip eden eklem dokusundaki osteoartrit benzeri değişikliklerin gelişimini azalttı. Araştırma ekibi, tedavi edilen hayvanların, tedavi edilmeyen kontrollere kıyasla daha iyi eklem yapısı gösterdiğini bildirdi.
Çalışmada belirlenen mekanizma, ekleme yeni hücreler eklemeye dayanmıyor. Bunun yerine, bilim insanları mevcut kıkırdak hücreleri veya kondrositler arasında gen ekspresyonunda değişiklikler gözlemleyerek, bu hücreleri kıkırdak bakımı ve onarımıyla ilişkili bir profile doğru kaydırdılar. Laboratuvar analizleri, yüksek düzeyde 15-PGDH eksprese eden hücre popülasyonlarında bir azalma ve kolajen tip II ve eklemlerde düşük sürtünme yüzeyleri sağlayan kıkırdak formu olan hiyalin kıkırdak için gerekli diğer bileşenlerin üretimiyle bağlantılı genleri eksprese eden hücrelerde bir artış olduğunu gösterdi.
Araştırmacılar ayrıca 15-PGDH inhibitörünü, total diz protezi ameliyatı geçiren hastalardan elde edilen insan kıkırdak dokusuna da uyguladılar. İn vitro bir haftalık tedaviden sonra, bu doku örneklerinde, tedavi edilmemiş örneklere kıyasla, bozulma belirteçlerinde azalma ve yeni kıkırdak oluşumuna dair kanıtlar gözlemlendi. Araştırmacılar, tedavi edilen dokunun, daha genç bir kıkırdak yapısına doğru bir kaymaya işaret eden gen ekspresyonu değişiklikleri sergilediğini bildirdiler.
Kıkırdak yenilenmesine dair laboratuvar bulguları
Çalışmada kullanılan küçük molekül, daha önce yaşa bağlı kas güçsüzlüğü için yapılan erken aşama klinik denemelerde değerlendirilmiş ve araştırmacılar tarafından sağlıklı gönüllülerde güvenli ve biyolojik olarak aktif olduğu bulunmuştur. Bu denemeler kıkırdak çalışmasından ayrıdır ancak bileşik sınıfı için ilk güvenlik verilerini sağlamaktadır.
Science dergisinde yayınlanan makalenin yazarları, 15-PGDH'yi "gerozimler" olarak adlandırdıkları bir enzim sınıfının parçası olarak tanımladılar; bu proteinlerin yaygınlığı yaşla birlikte artıyor ve birçok dokuda rejeneratif kapasitenin azalmasına katkıda bulunabiliyor. Grubun daha önceki çalışmaları, 15-PGDH'nin kas ve diğer organlardaki rejeneratif süreçleri sınırladığını ortaya koymuştu. Mevcut çalışma, bu bulguları, uzun zamandır kendi kendini onarma yeteneğinin sınırlı olduğu düşünülen bir doku olan eklem kıkırdağına kadar genişletiyor.
Araştırmada , inhibitörün sistemik olarak uygulanması ve diz eklemlerine doğrudan enjeksiyonu ayrıntılı olarak incelenmiştir. Yaşlı farelerde, sistemik dozlama, eklem yüzeyinde kıkırdak kalınlığında homojen artışlara yol açmıştır. Yaralanma modellerinde ise, lokal enjeksiyonlar, histolojik değerlendirmelere göre, yaralanmamış hayvanlarınkine daha çok benzeyen eklem yüzeyleriyle ilişkilendirilmiştir. Bilim insanları, yenilenen kıkırdağı, mekanik olarak daha zayıf ve eklem yükü taşımaya daha az uygun olan fibrokıkırdak yerine hiyalin kıkırdak özelliklerine sahip olarak tanımlamışlardır.
İlgili klinik değerlendirmelerden elde edilen güvenlik verileri
Çalışmanın yazarları, inhibitörle tedavi edilen kıkırdağın, normal eklem fonksiyonu için merkezi öneme sahip olan lubrisin ve ana yapısal proteinler gibi moleküller için daha yüksek sinyaller gösterdiğini kaydetti. Bu belirteçler, dokunun mekanik strese dayanma ve pürüzsüz eklem yüzeylerini koruma yeteneğine katkıda bulundukları için, kıkırdak sağlığının göstergeleri olarak araştırmalarda yaygın olarak değerlendirilmektedir.
Bilimsel makale, Stanford Tıp Fakültesi ve işbirliği yapan enstitülerden birçok katkıda bulunanı listeliyor. Araştırma, kas-iskelet sistemi biliminde semptom yönetiminin ötesine geçerek dejeneratif eklem hastalıklarının altında yatan biyolojik süreçleri anlamaya ve düzenlemeye yönelik bir eğilimi takip ediyor. Ayrıca, yaşlanma araştırmalarındaki daha geniş çabalara katkıda bulunarak, yaşlanma nedeniyle geri döndürülemez şekilde hasar gördüğü düşünülen dokulardaki işlevi geri kazandırabilecek moleküler hedefleri belirlemeyi amaçlıyor.
Çalışmanın yayınlanması, ortopedi ve biyomedikal araştırma topluluklarının dikkatini çekti çünkü kök hücre nakli veya iskeleleme yöntemine bağlı olmayan, kıkırdak onarımı için ayrıntılı bir moleküler hedef ve tanımlanmış bir mekanizma sunuyor. Birçok preklinik gelişmede olduğu gibi, çekirdek ekip dışındaki araştırmacılar, bulguların etkili tedavilere dönüşüp dönüşmeyeceğini belirlemek için insanlarda kontrollü klinik çalışmalar da dahil olmak üzere daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulacağı konusunda uyarıda bulunuyorlar. Klinik geliştirme yolları, düzenleyici incelemeyi ve araştırmanın ele almayı amaçladığı durum olan osteoartritli hastalarda hem güvenlik hem de etkinliğin gösterilmesini gerektirecektir.
Stanford Üniversitesi'nin yaptığı çalışma, yaşlanan eklem kıkırdağını onarmanın yolunu gösteriyor başlıklı makale ilk olarak Arabian Observer'da yayınlandı.