Az Inserm porcának helyreállítása - a tudománytól az egészségig
Felirat
Biomérnöki munka ízületeink megmentésére
A csontokkal ellentétben a porc keveset regenerálódik és nehezen gyógyul. Számos biomérnöki megközelítést tesztelnek ennek a problémának a kezelésére, különösen az osteoarthritis kezelésében. Sejttervezést (főleg őssejtekkel), támaszként szolgáló biomateriális anyagokat vagy akár 3D nyomtatást használnak.
Olvasási idő
15 percek
Utolsó frissítés
11.01.16
A fájl Jérôme Guicheux-szal, az osteo-articularis és fogtechnikai laboratórium (Inserm 791 egység) igazgatójával, a STEP csapat vezetőjével (Csontváz-fiziopatológia és ízületi regeneratív orvoslás), Nantes közreműködésével készült.
Értsd meg a problémát
Az idegek és erek nélküli szövet
A porc olyan szövet, amelynek feladata lényegében a terhelések átadása és elosztása, amikor az ízületek megterhelődnek. Egyfajta golyóscsapágyként és lengéscsillapítóként működik a csontvégek között, kísérve minden erőfeszítésünket és mozdulatunkat. Sejtjei, az úgynevezett kondrociták, egy bőséges extracelluláris mátrixba ágyazódnak, amely főleg kollagén rostokból és proteoglikánokból áll (a vizet könnyen visszatartó poliszacharidok).
A jelentős gyógyító tulajdonságokkal rendelkező csontokkal ellentétben a porc keveset regenerálódik és nehezen gyógyul meg. A porc jellemző vonása, hogy sem beidegzett, sem vaszkuláris: az idegek és különösen az erek hiánya megmagyarázza, miért nehéz spontán módon felnőttkorban helyrehozni. Porcos tőkénk azonban törékeny, traumának és különféle gyulladásos (ízületi gyulladás) vagy degeneratív (artrózis) patológiáknak van kitéve. A probléma kezelése valódi kihívást jelent a kutatók számára, különösen a népesség elöregedése kapcsán.
Porcbetegségek: igazi kihívás az orvostudomány számára
Becslések szerint 4,6 millió ember szenved osteoarthritisben Franciaországban, ez a szám folyamatosan növekszik az élettartam meghosszabbodása és a lakosság körében egyre gyakoribb bizonyos kockázati tényezők (például elhízás) miatt. Az osteoarthritis jelenlegi kezelése csak tüneti. A gyulladáscsökkentő gyógyszerek és fájdalomcsillapítók ideiglenesen enyhítik a beteget, de nincsenek hatással a betegség előrehaladására. Ezeknek a gyógyszereknek néha súlyos mellékhatásai is vannak, korlátozva ezzel a hosszan tartó használatukat.
Az osteoarthritis mellett, amely degeneratív betegség, amely fokozatos elhasználódást okoz, a porc számos más patológia célpontja, amelyek közül néhány gyulladásos, például rheumatoid arthritis. Túl sok ismételt vagy túl intenzív erőfeszítés esetén, különösen a sportpopulációban, vagy akár bizonyos kitett szakmákban is többszörös sérülésnek lehet kitéve.
A porc védelme és újjáépítése
A porcelváltozásokban szenvedő betegek igényeinek kielégítésére számos műtéti technikát fejlesztettek ki. Ezek között a autológ ízületi kondrocita transzplantáció (magától a pácienstől veszik), önmagában vagy hordozókkal vagy biológiai anyagokkal kombinálva, rendkívül ígéretes eredményeket mutatott. Számos korlátozással szembesül: nehézségekbe ütközik az átültetendő sejtek eltávolítása és felhasználása, néha a sérült szövetek rossz helyreállítása, a betegek reakciójának változékonysága. A kutatók kielégítőbb megoldásokat is keresnek. A közelmúltban a kollagén membránhoz kapcsolódó orrkondrociták alkalmazásának lehetősége az ízületi kondrociták alternatívájaként egy 1. fázisú klinikai vizsgálat tárgyát képezte, és nagyon ígéretes eredményeket mutatott.
Egy másik, az upstream stratégia kapcsolódik molekuláris biotechnika: abból áll ellenezzék a porc elfajulását, a lebomlását befolyásoló korai molekuláris mechanizmusok meghatározásával. Az osteoarthritis elleni gyógyszerek tervezésének lehetséges célpontjai tehát az osteoarthritis folyamataiban aktív szerepet játszó fehérjék és mediátorok. Bizonyos gyulladásos citokinek, amelyek a sejtek közötti hírvivők, fontos szerepet játszanak például az osteoarthritis betegségekben. A betegség megindításában és progressziójában betöltött pontos szerepük megértése segíthet a célzott gyógyszerek tervezésében. A közelmúltban a kutatók több olyan molekulát azonosítottak, amelyek fontos szerepet játszanak a porc homeosztázisában: HIF-α (for hipoxia-indukálható tényezők-α), TGF-β (for átalakító növekedési faktor-β) és cink. Még mindig túl korai megmondani, hogy ezek a felfedezések új terápiás stratégiákhoz vezetnek-e.
Az osteoarthritis kezelésére szolgáló új terápiás célpontok azonosításával párhuzamosan számos klinikai vizsgálat folyik a sejtes biomérnöki munka. Az ötlet az, hogymesenchymális őssejtek (MSC) injektálása károsodott régiókban regenerációjuk kiváltására. Ezek a sejtek önmegújító tulajdonságokkal rendelkeznek, és képesek több sejttípusra differenciálódni, beleértve a kondrocitákat is. Ezenkívül a porc regenerációjának kedvező tényezőket választanak ki. Az MSC-k különféle szövetekben találhatók, amelyek közül néhány könnyen hozzáférhető: csontvelőben, zsírszövetben vagy akár köldökvérben. 1. vagy 2. fázisú vizsgálatok folynak férfiak osteoarthritisében, például az ADIPOA tanulmány. Ígéretes hatások születtek, különösen a fájdalomra.