پژوهشگران دانشگاه استنفورد در مطالعهای تازه، پروتئینی را شناسایی کردهاند که به نظر میرسد در کاهش توانایی غضروف برای ترمیم خود با افزایش سن نقش دارد. مهار این پروتئین در موشهای مسن باعث ضخیمتر شدن غضروفهای فرسوده شد و در مدلهای حیوانی نیز از بروز آرتروز پس از آسیب مفصل جلوگیری کرد.
به گزارش سیناپرس، سالها تصور میشد غضروف مفاصل پس از تخریب، توان محدودی برای بازسازی دارد و فرسایش ناشی از افزایش سن و آسیبهای مفصلی در نهایت میتواند به درد، التهاب و محدودیت حرکتی منجر شود. اکنون پژوهشگران دانشگاه استنفورد میگویند ممکن است یکی از عوامل کلیدی این روند را شناسایی کرده باشند.
این عامل، آنزیمی موسوم به ۱۵-PGDH است؛ پروتئینی که با افزایش سن مقدار آن در بدن بیشتر میشود و با مولکولهای دخیل در ترمیم بافت و کاهش التهاب تداخل دارد.پژوهشگران با بررسی نقش این پروتئین در فرسایش غضروف دریافتند که مهار ۱۵-PGDH در موشهای مسن میتواند غضروفهایی را که پیشتر دچار فرسایش شدهاند، دوباره ضخیمتر کند.
ترمیم غضروف بدون نیاز به سلولهای بنیادی
یکی از مهمترین یافتههای این مطالعه آن است که برای بازسازی غضروف، ظاهراً نیازی به سلولهای بنیادی نیست.غضروف توسط سلولهایی به نام کندروسیت ساخته و نگهداری میشود. پژوهشگران دریافتند زمانی که فعالیت ۱۵-PGDH کاهش پیدا میکند، همین سلولهای بالغ موجود در غضروف میتوانند الگوی بیان ژن خود را تغییر دهند و وضعیت سالمتری پیدا کنند.
هلن بلو، زیستشناس سلولهای بنیادی در دانشگاه استنفورد، این یافته را رویکردی تازه برای بازسازی بافت بالغ توصیف کرده و آن را دارای ظرفیت قابلتوجه برای درمان آرتروز ناشی از افزایش سن یا آسیب دانسته است.
جلوگیری از آرتروز پس از آسیب رباط
آزمایشها تنها به موشهای سالخورده محدود نشد. پژوهشگران در موشهای جوان نیز آسیب مشابه پارگی رباط صلیبی قدامی یا ACL ایجاد کردند؛ آسیبی که معمولاً میتواند در ادامه به آرتروز منجر شود.با مهار ۱۵-PGDH، آرتروزی که انتظار میرفت پس از این آسیب ایجاد شود، در موشها مشاهده نشد.
این یافته نشان میدهد: هدف قرار دادن این پروتئین ممکن است علاوه بر کمک به ترمیم غضروفهای فرسوده، در پیشگیری از تخریب مفصل پس از آسیب نیز کاربرد داشته باشد.پژوهشگران برای بررسی اینکه آیا این سازوکار تنها به حیوانات محدود است یا میتواند در انسان نیز دیده شود، غضروفهای انسانی بهدستآمده از بیمارانی را که تحت عمل تعویض مفصل زانو قرار داشتند، بررسی کردند.
نتایج اولیه نشان داد: پس از استفاده از این رویکرد، بافت غضروفی سفتتر و التهاب آن کمتر شد؛ موضوعی که احتمال کاربرد این روش در درمانهای انسانی را تقویت میکند.
نیدی بهوتانی، پژوهشگر علوم ارتوپدی، میگوید بخش قابل توجهی از سلولهای موجود در غضروف میتوانند با تغییر الگوی بیان ژن، وارد وضعیت بازسازی شوند و هدف قرار دادن همین سلولها ممکن است اثر درمانی گستردهتری ایجاد کند.
رقابت برای بازسازی مفاصل
یافته دانشگاه استنفورد در حالی منتشر شده که تلاشهای متعددی برای بازسازی غضروف و استخوان و درمان اساسی آرتروز در جریان است.آژانس پروژههای پژوهشی پیشرفته سلامت آمریکا (ARPA-H) بیش از ۱۰۰ میلیون دلار برای حمایت از چند گروه پژوهشی در قالب برنامهای موسوم به NITRO اختصاص داده است. هدف این برنامه توسعه روشهایی است که به جای کنترل صرف درد یا کند کردن روند بیماری، امکان بازسازی خود مفصل را فراهم کنند.
یکی از گروههای دانشگاه کلرادو بولدر روی دارویی با آزادسازی تدریجی کار کرده است که مستقیماً به مفصل آسیبدیده تزریق میشود و سلولهای خود بدن را برای بازسازی غضروف و استخوان تحریک میکند. آزمایشهای حیوانی این روش نتایج امیدوارکنندهای داشته و پژوهشگران اکنون مسیر توسعه آن برای آزمایشهای انسانی را دنبال میکنند.
در رویکردی متفاوت، پژوهشگران دانشگاه کلمبیا در حال توسعه داربستی سهبعدی برای زانو هستند که با سلولهای بنیادی انسانی پوشانده میشود. این داربست بهتدریج در بدن از بین میرود و هدف آن این است که همزمان با تجزیه داربست، بدن بافت طبیعی غضروف و استخوان را بازسازی کند.
دارویی که ممکن است از مفاصل محافظت کند
در کنار این روشهای آزمایشی، یک مطالعه در سال ۲۰۲۶ نیز احتمال اثر محافظتی سماگلوتاید بر مفاصل را مطرح کرده است.بر اساس این پژوهش، سماگلوتاید ممکن است از طریق تغییری در سوختوساز سلولهای مسئول حفظ غضروف، به سلامت مفاصل کمک کند؛ اثری که ظاهراً تنها به کاهش وزن وابسته نیست.
در مطالعات انجامشده روی موشها و انسانهای مبتلا به چاقی و آرتروز، مصرف سماگلوتاید با کاهش درد و کاهش روند تخریب غضروف همراه بود. با این حال، برای مشخص شدن میزان و سازوکار دقیق این اثر، مطالعات بیشتری مورد نیاز است.
با وجود نتایج امیدوارکننده، پژوهشگران تأکید دارند: درمان مبتنی بر مهار ۱۵-PGDH هنوز در مرحله تحقیقات پیشبالینی برای آرتروز قرار دارد و نتایج آزمایشهای حیوانی بهتنهایی به معنای اثربخشی قطعی در انسان نیست.
گام بعدی تیم استنفورد، آغاز کارآزمایی بالینی این رویکرد است. نکته امیدوارکننده آن است که یک مهارکننده ۱۵-PGDH پیشتر برای بررسی کاربردهای مرتبط با ضعف عضلانی در یک مطالعه انسانی آزمایش شده و تاکنون نشانه نگرانکنندهای از نظر ایمنی گزارش نشده است؛ موضوعی که میتواند مسیر بررسی داروهای مشابه را تسهیل کند.
پژوهشگران امیدوارند: در صورت تأیید ایمنی و اثربخشی این روش در انسان، بتوان به جای درمان صرف علائم آرتروز یا تعویض مفصل، خود غضروف آسیبدیده را هدف قرار داد و توانایی طبیعی آن برای ترمیم را دوباره فعال کرد.
با این حال، تحقق این هدف همچنان به نتایج کارآزماییهای انسانی و بررسی دقیق اثربخشی، دوز مناسب و ایمنی درمان وابسته است.این مطالعه در نشریه Science منتشر شده است.
مترجم:ندا جوادهراتی