MENA Newswire , סן פרנסיסקו : חוקרים באוניברסיטת סטנפורד דיווחו על ממצאים חדשים שיכולים לסמן התקדמות משמעותית בהבנת כיצד לשקם רקמת מפרקים מזדקנת ולטפל בנזק הבסיסי הקשור לאוסטאוארתריטיס, מצב ניווני המשפיע על מיליונים ברחבי העולם. המחקר, שפורסם ב- Science בסוף השנה שעברה, מצא כי חסימת חלבון הקשור לתהליך ההזדקנות הובילה להתחדשות סחוס במודלים של בעלי חיים והראתה השפעות מדידות בדגימות רקמה אנושיות.
דלקת מפרקים ניוונית, הצורה הנפוצה ביותר של דלקת פרקים, נובעת מפירוק הסחוס המפרקי, הרקמה החלקה המרפדת את העצמות במפרקים. בלאי של סחוס זה מוביל לכאב, נוקשות וירידה בניידות. הטיפול הקליני הנוכחי מתמקד בהקלה על תסמינים, פיזיותרפיה, ובמקרים חמורים, החלפת מפרקים כירורגית. עד כה, לא אושר טיפול תרופתי שהופך את אובדן הסחוס עצמו.
המחקר בראשות סטנפורד זיהה חלבון המכונה 15-hydroxy-prostaglandin dehydrogenase, או 15-PGDH, אשר עולה בסחוס המפרק עם הגיל ונראה כי הוא מפריע למנגנוני התיקון הטבעיים של הגוף. במחקרי מעבדה עם עכברים מבוגרים, הצוות נתן מעכב מולקולות קטנות של 15-PGDH. לאחר הטיפול, סחוס שהידלדל עם הגיל הפך לעבה יותר והציג סמנים מבניים הקשורים לרקמה בריאה יותר, כולל ביטוי מוגבר של רכיבים מרכזיים במטריצה החוץ-תאית המסייעים בשמירה על שלמות הסחוס.
בנוסף להשפעות שנצפו בסחוס המזדקן באופן טבעי, המעכב נבדק בעכברים צעירים עם פציעות ברכיים שנגרמו בניתוח, שנועדו לחקות נזקים נפוצים הקשורים לספורט. במודלים אלה, הטיפול הפחית את התפתחות השינויים דמויי דלקת מפרקים ניוונית ברקמת המפרק שבדרך כלל מגיעים לאחר פציעה. צוות המחקר דיווח כי בעלי חיים שטופלו הראו שיפור במבנה המפרקים בהשוואה לקבוצת ביקורת שלא טופלה.
המנגנון שזוהה על ידי המחקר אינו מסתמך על החדרת תאים חדשים למפרק. במקום זאת, מדענים הבחינו בשינויים בביטוי גנים בקרב תאי סחוס קיימים, או כונדרוציטים, מה שמסיט תאים אלה לפרופיל הקשור לתחזוקה ותיקון סחוס. ניתוח מעבדה הצביע על ירידה באוכלוסיות תאים המבטאות רמות גבוהות של 15-PGDH ועלייה בתאים המבטאים גנים הקשורים לייצור קולגן מסוג II ורכיבים אחרים החיוניים לסחוס היאליני, צורת הסחוס המספקת משטחים בעלי חיכוך נמוך במפרקים.
החוקרים גם יישמו את מעכב 15-PGDH על רקמת סחוס אנושית שהתקבלה מחולים שעברו ניתוח החלפת ברך מלאה. לאחר שבוע של טיפול במבחנה, דגימות רקמה אלו הראו סמני פירוק נמוכים יותר ועדויות להיווצרות סחוס חדש בהשוואה לדגימות שלא טופלו. החוקרים דיווחו כי הרקמה המטופלת הציגה שינויים בביטוי גנים התואמים למעבר להרכב סחוס צעיר יותר.
עדויות מעבדתיות להתחדשות סחוס
המולקולה הקטנה ששימשה במחקר הוערכה בעבר בניסויים קליניים בשלב מוקדם לחולשת שרירים הקשורה לגיל, שם מצאו החוקרים שהיא בטוחה ופעילה ביולוגית במתנדבים בריאים. ניסויים אלה נפרדים ממחקר הסחוס אך מספקים נתוני בטיחות ראשוניים עבור קבוצת התרכובות.
מחברי המאמר ב-Science תיארו את 15-PGDH כחלק מקבוצת אנזימים שהם מכנים "גרוזימים", חלבונים ששכיחותם עולה עם הגיל ועשויים לתרום לירידה ביכולת ההתחדשות ברקמות מרובות. עבודות קודמות של הקבוצה רמזו על כך ש-15-PGDH מגביל תהליכי התחדשות בשרירים ובאיברים אחרים. המחקר הנוכחי מרחיב את הממצאים הללו לסחוס מפרקי, רקמה שנחשבה זה מכבר מוגבלת ביכולתה לתקן את עצמה.
המחקר פירט הן מתן סיסטמי של המעכב והן הזרקה ישירה למפרקי הברך. בעכברים מבוגרים, מינון סיסטמי הוביל לעלייה אחידה בעובי הסחוס על פני משטח המפרק. במודלים של פציעות, הזרקות מקומיות נקשרו למשטחי מפרקים שדמו יותר לאלה של בעלי חיים שלא נפגעו, בהתבסס על הערכות היסטולוגיות. מדענים אפיינו את הסחוס המתחדש כנושא תכונות של סחוס היאליני ולא סחוס פיברומי, שהוא נחות מבחינה מכנית ופחות מתאים לנשיאת עומס על המפרק.
נתוני בטיחות מהערכות קליניות קשורות
מחברי המחקר ציינו כי סחוס שטופל במעכב הראה אותות מוגברים עבור מולקולות, כגון לובריצין וחלבונים מבניים עיקריים, שהם מרכזיים לתפקוד תקין של המפרקים. סמנים אלו מוערכים בדרך כלל במחקר כאינדיקטורים לבריאות הסחוס משום שהם תורמים ליכולתה של הרקמה לעמוד בלחץ מכני ולשמור על משטחי מפרקים חלקים.
המאמר המדעי מפרט מספר תורמים מאוניברסיטת סטנפורד לרפואה וממכונים משתפי פעולה. המחקר עוקב אחר מגמה במדעי השרירים והשלד, השואפת להתקדם מעבר לניהול תסמינים לעבר הבנה וויסות התהליכים הביולוגיים העומדים בבסיס מחלות מפרקים ניווניות. הוא גם מוסיף למאמצים רחבים יותר במחקר הזדקנות שמטרתם לזהות מטרות מולקולריות שיכולות לשקם את התפקוד ברקמות שנחשבו בעבר נפגעות באופן בלתי הפיך עקב הגיל.
פרסום המחקר משך תשומת לב מצד קהילות מחקר אורתופדיות וביו-רפואיות משום שהוא מציע מטרה מולקולרית מפורטת ומנגנון מוגדר לתיקון סחוס שאינו תלוי בהשתלת תאי גזע או פיגומים. כמו בהתקדמות פרה-קלינית רבות, חוקרים מחוץ לצוות הליבה מזהירים כי יידרשו מחקרים נוספים, כולל ניסויים קליניים מבוקרים בבני אדם, כדי לקבוע האם הממצאים יתורגמו לטיפולים יעילים. מסלולי פיתוח קליני ידרוש סקירה רגולטורית והדגמה של בטיחות ויעילות בחולים עם דלקת מפרקים ניוונית, המצב שהמחקר שואף לטפל בו.
המחקר שלאחר סטנפורד מראה דרך לשיקום סחוס במפרקים מזדקנים הופיע לראשונה בחצי האי מפרץ .