Ученые из Стэнфордского университета обнаружили способ восстановить хрящевую ткань и остановить развитие артрита, что в перспективе может радикально изменить подход к лечению заболеваний суставов и снизить потребность в эндопротезировании, пишет ScienceDaily.
В ходе работы исследователи выяснили, что блокирование белка 15-PGDH, связанного со старением тканей, позволяет обратить возрастную потерю хряща в коленных суставах у пожилых мышей. Более того, та же терапия предотвращала развитие артрита после травм колена, аналогичных разрыву передней крестообразной связки, которые часто встречаются у спортсменов и людей, ведущих активный образ жизни.
Особый интерес представляет тот факт, что аналогичный эффект был зафиксирован и в тканях человека. Образцы хряща, полученные у пациентов во время операций по замене коленного сустава, после обработки ингибитором 15-PGDH начали формировать новый функциональный суставной хрящ. Реакцию показали как клетки-хондроциты, отвечающие за выработку хрящевой ткани, так и внеклеточный матрикс, обеспечивающий прочность и эластичность сустава.
Остеоартрит остается одной из самых распространенных дегенеративных болезней суставов и затрагивает около 20% взрослого населения США, приводя к многомиллиардным расходам на лечение. До сих пор терапия была направлена в основном на снятие боли или хирургическую замену суставов, поскольку препаратов, способных замедлить или обратить разрушение хряща, не существовало. Новый подход нацелен не на симптомы, а на сам механизм заболевания.
Ключевую роль в исследовании сыграл фермент 15-PGDH, который ученые относят к так называемым герозимам — белкам, уровень которых растет с возрастом и способствует утрате функций тканей. Ранее эта же команда показала, что подавление 15-PGDH улучшает восстановление мышц, костей, нервных и кровяных клеток у животных. В случае с хрящом механизм оказался иным: регенерация происходила не за счет стволовых клеток, а благодаря «омоложению» уже существующих хондроцитов, которые меняли свою генетическую активность и начинали вести себя как молодые клетки.
Эксперименты показали, что после введения ингибитора 15-PGDH хрящ, истонченный из-за возраста или травмы, заметно утолщался по всей поверхности сустава и приобретал характеристики гиалинового хряща — наиболее важного для нормальной подвижности. У мышей с травмами колена лечение также значительно снижало риск развития остеоартрита и улучшало подвижность конечности.
По словам авторов работы, результаты оказались неожиданно выраженными. Ученые подчеркивают, что впервые удалось добиться столь масштабного восстановления суставного хряща у пожилых животных с помощью лекарственного воздействия. Более того, уже существуют клинические испытания перорального ингибитора 15-PGDH для лечения возрастной мышечной слабости, которые показали его безопасность у людей.
Исследователи надеются, что в ближайшие годы удастся запустить клинические испытания терапии для восстановления хряща у пациентов с артритом. В случае успеха это может открыть путь к лечению, способному восстановить собственные суставы человека и избавить миллионы пациентов от необходимости замены коленей и тазобедренных суставов.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.