In unseren Gelenken ein rutschiges, elastisches Gewebe namens Knorpel die Enden der Gelenkknochen bedeckt. Wenn diese Schutzabdeckung durch Verletzungen oder Alterung verloren geht, lässt sie Knochen schmerzhaft gegen Knochen schleifen.
Knorpelverletzungen sind sehr häufig und heilen selten spontan. Dies kann zu weiteren Gelenkschäden führen, die zu Arthrose führen – eine der häufigsten Arten von Arthritis und eine der Hauptursachen für Behinderungen weltweit. Zwischen 10% und 15% aller Menschen über 60 haben ein gewisses Maß an Arthrose., Leider gibt es keine Heilung, aber Hilfe kann auf dem Weg sein.
Unsere Forschungsgruppe an der Queen Mary, University of London, hat zwei Möglichkeiten entwickelt, Knorpelheilung zu fördern und Gelenkschmerzen bei Tieren mit Arthrose zu verbessern. Wir haben auch gezeigt, dass diese Methoden an menschlichen Knorpelzellen in einem Reagenzglas arbeiten.
Agrin: ein heilendes Molekül
Wir entdeckten, dass ein Molekül namens Agrin zur Behandlung sehr großer Verletzungen von Knorpel und Knochen verwendet werden kann., Wenn Agrin in Knorpel-und Knochenverletzungen implantiert wird, aktiviert es schnell ruhende Stammzellen im Gelenk und weist sie an, die Verletzung zu reparieren.
Wir haben unsere Studien an Mäusen und Schafen durchgeführt. Bei Schafen reichte eine einmalige Verabreichung von Agrin in den Knorpeldefekt aus, um die Reparatur auszulösen und die Aktivität der Schafe für die sechsmonatige Dauer der Studie zu erhöhen.,
Es gibt andere Methoden, die entwickelt wurden, um neuen Knorpel aus Knorpelzellen oder Stammzellen herzustellen, aber sie beinhalten, die Stammzellen aus den Knien der Patienten zu nehmen, zu wachsen und sie im Labor mit verschiedenen Substanzen zu behandeln, um sie zu veranlassen, Knorpel herzustellen und sie wieder in das Gelenk zu implantieren.
Dies ist mühsam, kostspielig und hat inkonsistente Ergebnisse. Unser Ansatz überspringt alle diese Schritte. Die Stammzellen sind schon da, im Knie., Wir haben eine Möglichkeit gelernt, mit einem Medikament „mit ihnen zu sprechen“ und sie dazu zu bringen, ihre Arbeit effizient zu erledigen, ohne sie aus dem Körper nehmen zu müssen.
Im Gegensatz zu einigen anderen getesteten Molekülen induziert Agrin Knorpel und Knochen nicht an Stellen, an denen dies unerwünscht ist. Agrin reaktiviert Prozesse bei Erwachsenen, die verwendet werden, um das Gelenk zu formen, wenn wir uns im Mutterleib entwickeln. Wir denken, deshalb lernen einzelne Zellen im geschädigten Knie, ob sie Knorpel oder Knochen herstellen – und wo sie hergestellt werden.,
Während wir keine offensichtlichen Nebenwirkungen bei Mäusen und Schafen bemerkten-tatsächlich waren die Schafe, die Agrin erhielten, für die Dauer der Studie viel aktiver, was auf eine Schmerzlinderung hindeutet – sind umfassendere Tierstudien notwendig, bevor Studien am Menschen möglich sind.
Eine weitere wichtige Einschränkung ist, dass unsere Studien bei jüngsten Verletzungen und bei relativ jungen Tieren durchgeführt wurden, sodass wir immer noch nicht wissen, ob dieser Ansatz bei älteren Menschen oder bei alten Knieverletzungen funktioniert.,
OR2
In einer anderen Studie fanden wir heraus, dass ein Molekül namens ROR2 im gesunden Knorpel fehlt, aber nach einer Verletzung produziert wird und zum Knorpelabbau bei Arthrose beiträgt. Wir fragten uns, ob das Blockieren von ROR2 zur Linderung von Arthrose beitragen würde.
Während die Studien mit Agrin ein einfaches Loch im Knorpel in einem ansonsten gesunden Knie behandeln sollten, testeten wir ein anderes Molekül bei Mäusen, deren Knie instabil gemacht worden waren – wie bei einem Kreuzbandriss. Dies führte zu einer weit verbreiteten, starken Abnutzung des Knorpels.,
Wir haben es geschafft, Knorpelzellen, die ROR2 produzieren, mithilfe der Gen-Silencing-Technologie namens“small interfering RNA“ zu stoppen. Wir sahen, dass der Knorpel bis zu einem gewissen Grad vor weiterer Abnutzung geschützt war. Es gab auch eine schnelle und klare Schmerzlinderung, die zu schnell war, um auf den Schutz des Knorpels vor Abbau zurückzuführen zu sein, der viel länger dauert.
Wir sahen auch eine verbesserte Knorpelbildung in Reagenzgläsern mit menschlichen Knorpelzellen., Bevor wir jedoch Studien am Menschen mit dem ROR2-Blockadeansatz durchführen können, müssen wir die Studien an großen Tieren wie Schafen wiederholen, mehr Toxizitätsstudien durchführen und unser Molekül stabiler machen, damit wir es nicht zu oft injizieren müssen.
Die harte Arbeit beginnt sich auszuzahlen
Für beide Ansätze sind wir noch weit von einer Behandlung entfernt, die in der klinischen Praxis angewendet werden kann, aber wenn alles gut geht, könnten wir in ein paar Jahren in klinischen Studien sein.
Unser Ziel ist es, aus Arthrose eine heilbare oder zumindest vermeidbare Krankheit zu machen., Wenn dieser Ansatz beim Menschen funktioniert, erwarten wir, dass eine einfache Knieinjektion oder eine Schlüssellochoperation ausreicht, um Knorpeldefekte zu heilen und weitere Schäden zu verhindern. Wir könnten sogar in der Lage sein, bereits entwickelte Arthrose zu behandeln und die Notwendigkeit eines Gelenkersatzes zu vermeiden.
Es ist entmutigend, Patienten mit Arthrose mitteilen zu müssen, dass wir nur wenig für sie tun können, außer Schmerzmittel und Physiotherapie anzubieten. Es ist ein Traum, eine medizinische Behandlung anbieten zu können, die diese Patienten zu ihrem Arbeitsplatz, zu ihren Hobbys und zu erfüllten Leben zurückbringen kann., Wir hoffen, dass sich alle Bemühungen, zu verstehen, wie die gemeinsamen Zellen funktionieren, endlich auszahlen, und wir sind kurz davor, diesen Traum zu verwirklichen.