In een ontwikkeling die verouderende atleten en traplopers overal voorzichtig optimistisch zal stemmen, hebben onderzoekers van Stanford Medicine ontdekt hoe ze verloren kniekraakbeen bij oudere muizen kunnen laten teruggroeien en artritis na ernstige gewrichtsblessures kunnen voorkomen – en ze hebben de menselijke weefselmonsters om het te staven.

De sleutel is een eiwit genaamd 15-PGDH, dat de onderzoekers een 'gerozym' hebben gedoopt – in feite een biologische eikel die overvloediger wordt met de leeftijd en helpt verschillende weefsels te vernielen. Blokkeer dit eiwit, en oudere muizen beginnen het soort kraakbeen terug te groeien dat je bij een veel jonger knaagdier zou verwachten. Monsters van echte menselijke knievervangingsoperaties begonnen ook nieuw, functioneel kraakbeen te produceren wanneer ze aan de behandeling werden blootgesteld.

Artrose, de meest voorkomende vorm van artritis, treft ongeveer één op de vijf Amerikaanse volwassenen en genereert jaarlijks ruwweg 65 miljard dollar aan directe gezondheidszorgkosten. Huidige behandelingen zijn in feite pijnstillers en, als het echt slecht gaat, gewrichtsvervanging – er is geen goedgekeurd medicijn dat de ziekte vertraagt, stopt of omkeert. Deze aanpak, die uiteindelijk kan komen als een lokale injectie of zelfs een oraal medicijn, wil dat veranderen.

'Dit is een nieuwe manier om volwassen weefsel te regenereren, en het heeft aanzienlijke klinische belofte voor de behandeling van artritis als gevolg van veroudering of letsel', zei Helen Blau, PhD, hoogleraar microbiologie en immunologie, die de studie mede leidde met Nidhi Bhutani, PhD. 'We waren op zoek naar stamcellen, maar die zijn er duidelijk niet bij betrokken. Het is heel opwindend.'

Hier komt het vreemde deel: kraakbeen regenereert niet zoals andere weefsels. In plaats van te vertrouwen op stamcellen, besluiten kraakbeenproducerende cellen, chondrocyten genaamd, blijkbaar gewoon om zich weer jong te gedragen – ze verschuiven hun genactiviteit zoals een middelbare persoon die plotseling gaat skateboarden. De behandeling werkt door 15-PGDH te blokkeren, dat normaal gesproken prostaglandine E2 afbreekt, een molecuul dat helpt bij regeneratie.

Toen het team oudere muizen behandelde – hetzij via abdominale injectie of directe knie-injectie – groeide kraakbeen dat met de leeftijd was dunner geworden weer dikker over het gewrichtsoppervlak. En het was het goede spul: hyalien kraakbeen, het gladde, glibberige type dat knieën laat bewegen zonder te klinken als een zak grind, niet het minder effectieve fibreuze kraakbeen.

'Kraakbeenregeneratie in zo'n mate bij oude muizen verraste ons', zei Bhutani. 'Het effect was opmerkelijk.'

De onderzoekers testten de behandeling ook in een muismodel dat ACL-scheuren nabootst – het soort blessure dat voetballers en skiërs aan de kant zet en vaak binnen ongeveer 15 jaar tot artrose leidt. Muizen die tweemaal per week gedurende vier weken na het letsel de gerozymremmer kregen, hadden veel minder kans op artritis, liepen normaler en zetten meer gewicht op het gewonde ledemaat.

In menselijke kraakbeenmonsters van knievervangingsoperaties verminderde een week behandeling met de 15-PGDH-remmer kraakbeenafbrekende cellen en stimuleerde de productie van nieuw gewrichtskraakbeen.

Een orale versie van de behandeling wordt al getest in klinische onderzoeken voor leeftijdsgerelateerde spierzwakte, en Blau merkte op dat fase 1-onderzoeken hebben aangetoond dat het veilig en actief is bij gezonde vrijwilligers. 'Onze hoop is dat een soortgelijk onderzoek binnenkort wordt gestart om het effect ervan op kraakbeenregeneratie te testen', zei ze. 'Stel je voor dat je bestaand kraakbeen laat teruggroeien en gewrichtsvervanging vermijdt.'

Het onderzoek werd gepubliceerd in Science en gefinancierd door een who's who van biomedische financieringsbronnen, waaronder de National Institutes of Health, de Baxter Foundation en de Li Ka Shing Foundation. Blau, Bhutani en verschillende co-auteurs hebben patenten op de technologie die in licentie is gegeven aan Epirium Bio, waar Blau medeoprichter is en aandelen bezit.