В событии, которое заставит стареющих спортсменов и всех, кто поднимается по лестнице, осторожно оптимизировать, исследователи из Стэнфордской медицины выяснили, как восстановить потерянный хрящ в коленях старых мышей и предотвратить артрит после серьезных травм суставов — и у них есть образцы человеческих тканей, чтобы это подтвердить.

Ключ — белок под названием 15-PGDH, который исследователи окрестили «герозимом» — по сути, биологический гад, который становится более обильным с возрастом и помогает разрушать различные ткани. Заблокируйте этот белок, и старые мыши начинают отращивать хрящ, который можно ожидать у гораздо более молодого грызуна. Образцы из реальных операций по замене коленного сустава у людей также начали производить новый, функциональный хрящ при воздействии лечения.

Остеоартрит, самая распространенная форма артрита, поражает примерно одного из пяти взрослых американцев и ежегодно генерирует около 65 миллиардов долларов прямых расходов на здравоохранение. Современные методы лечения — это в основном обезболивающие и, когда все становится совсем плохо, замена сустава — нет одобренных лекарств, которые замедляют, останавливают или обращают вспять болезнь. Этот подход, который в конечном итоге может быть реализован в виде местной инъекции или даже перорального препарата, направлен на изменение этого.

«Это новый способ регенерации взрослой ткани, и он имеет значительный клинический потенциал для лечения артрита, вызванного старением или травмой», — сказала Хелен Блау, доктор философии, профессор микробиологии и иммунологии, которая руководила исследованием вместе с Нидхи Бхутани, доктором философии. «Мы искали стволовые клетки, но они явно не участвуют. Это очень захватывающе».

Вот странная часть: хрящ не регенерирует так, как другие ткани. Вместо того чтобы полагаться на стволовые клетки, клетки, производящие хрящ, называемые хондроцитами, по-видимому, просто решают снова стать молодыми — меняя свою генную активность, как человек средних лет, внезапно начавший кататься на скейтборде. Лечение работает путем блокировки 15-PGDH, который обычно расщепляет простагландин E2, молекулу, помогающую регенерации.

Когда команда лечила старых мышей — либо с помощью инъекции в брюшную полость, либо прямой инъекции в колено — хрящ, который истончился с возрастом, снова стал толще по всей поверхности сустава. И это был хороший материал: гиалиновый хрящ, гладкий, скользкий вид, который позволяет коленям двигаться без звука, как мешок гравия, а не менее эффективный фиброхрящ.

«Регенерация хряща в такой степени у старых мышей застала нас врасплох», — сказала Бхутани. «Эффект был замечательным».

Исследователи также протестировали лечение на мышиной модели, имитирующей разрывы передней крестообразной связки — тип травмы, который отправляет футболистов и лыжников на скамейку запасных и часто приводит к остеоартриту в течение примерно 15 лет. Мыши, получавшие ингибитор герозима дважды в неделю в течение четырех недель после травмы, были гораздо менее склонны к развитию артрита, ходили более нормально и переносили больше веса на травмированную конечность.

В образцах человеческого хряща из операций по замене коленного сустава одна неделя лечения ингибитором 15-PGDH уменьшила количество клеток, разрушающих хрящ, и увеличила производство нового суставного хряща.

Пероральная версия лечения уже тестируется в клинических испытаниях на возрастную мышечную слабость, и Блау отметила, что испытания фазы 1 показали, что она безопасна и активна у здоровых добровольцев. «Мы надеемся, что аналогичное испытание будет запущено в ближайшее время для проверки ее эффекта на регенерацию хряща», — сказала она. «Представьте, что вы отращиваете существующий хрящ и избегаете замены сустава».

Исследование было опубликовано в Science и профинансировано списком ведущих источников биомедицинского финансирования, включая Национальные институты здравоохранения, Фонд Бакстера и Фонд Ли Ка Шина. Блау, Бхутани и несколько соавторов имеют патенты на технологию, лицензированную Epirium Bio, где Блау является соучредителем и владеет долей.