کشف امیدوارکننده برای بازسازی مفاصل فرسوده؛ گامی تازه برای درمان آرتروز

یکی از ناخوشایندترین بخش‌های افزایش سن، زمانی است که مفاصل دیگر مثل گذشته کار نمی‌کنند؛ زانوها هنگام خم شدن درد می‌گیرند یا شانه‌ها صدا می‌دهند و حرکتشان دشوار می‌شود.

به گزارش انتخاب و به نقل از sciencealert؛ سال‌ها تصور می‌شد وقتی غضروف مفصل از بین برود، دیگر امکان بازسازی آن وجود ندارد. اما اکنون دانشمندان دانشگاه استنفورد می‌گویند ممکن است پروتئینی را شناسایی کرده باشند که مانع ترمیم غضروف در اثر افزایش سن می‌شود.

آنها دریافتند افزایش فعالیت یک پروتئین خاص به نام 15-PGDH با فرسودگی غضروف مرتبط است. وقتی پژوهشگران این پروتئین را در موش‌ها مهار کردند، غضروف‌های فرسوده و نازک‌شده دوباره ضخیم‌تر شدند.

این یافته می‌تواند در آینده به روش‌های جدیدی برای درمان آرتروز منجر شود.

پروتئینی که ممکن است مانع ترمیم غضروف شود

پروتئین 15-PGDH یک آنزیم است که ارتباط آن با روند پیری پیش‌تر نیز شناخته شده بود.

با افزایش سن، میزان این آنزیم در بدن بیشتر می‌شود و می‌تواند با مولکول‌هایی که در ترمیم بافت و کاهش التهاب نقش دارند، تداخل ایجاد کند.

پژوهشگران دانشگاه استنفورد با توجه به همین ارتباط، این پرسش را مطرح کردند که آیا 15-PGDH می‌تواند در ایجاد آرتروز نیز نقش داشته باشد؟

آرتروز بیماری‌ای است که در آن غضروف مفصل به‌تدریج دچار تخریب می‌شود و در نتیجه، درد و التهاب ایجاد می‌کند.

مهار پروتئین، غضروف فرسوده را در موش‌ها ضخیم کرد

در موش‌های مسن، زمانی که پژوهشگران 15-PGDH را مهار کردند، غضروفی که پیش‌تر تحلیل رفته بود دوباره ضخیم‌تر شد.

اما نتایج به همین‌جا ختم نشد.

در موش‌های جوانی که به‌تازگی دچار آسیب مفصل شده بودند نیز مهار این پروتئین از بروز آرتروزی که معمولاً پس از چنین آسیب‌هایی ایجاد می‌شود، جلوگیری کرد.

برای بررسی این موضوع، پژوهشگران نوعی آسیب مشابه پارگی رباط صلیبی قدامی (ACL) را در موش‌ها ایجاد کردند و سپس 15-PGDH را مهار کردند. در شرایط معمول انتظار می‌رفت این آسیب به آرتروز منجر شود، اما پس از مهار پروتئین، این روند اتفاق نیفتاد.

برای بازسازی غضروف، سلول‌های بنیادی ضروری نبودند

یکی از جالب‌ترین یافته‌های این مطالعه این بود که به نظر نمی‌رسید سلول‌های بنیادی نقشی در این فرایند داشته باشند.

سلول‌های غضروف‌ساز بالغ که از قبل در غضروف وجود دارند و وظیفه ساخت و نگهداری آن را بر عهده دارند، پس از کاهش فعالیت 15-PGDH توانستند عملکرد سالم‌تری پیدا کنند.

هلن بلو، زیست‌شناس سلول‌های بنیادی در دانشگاه استنفورد، درباره این یافته گفت این روش می‌تواند دیدگاه تازه‌ای درباره بازسازی بافت‌های بالغ ایجاد کند و از نظر بالینی برای درمان آرتروز ناشی از افزایش سن یا آسیب، امیدوارکننده باشد.

او افزود پژوهشگران در ابتدا به دنبال نقش سلول‌های بنیادی بودند، اما نتایج نشان داد این سلول‌ها ظاهراً در این فرایند دخالت ندارند.

غضروف انسان نیز واکنش مشابهی نشان داد

این آزمایش فقط روی موش‌ها انجام نشد.

پژوهشگران این روش را روی نمونه‌های غضروف انسانی که از افراد تحت عمل تعویض مفصل زانو گرفته شده بود نیز آزمایش کردند.

نتایج نشان داد پس از درمان، بافت غضروف سفت‌تر و التهاب آن کمتر شد.

نیدی بوتانی، پژوهشگر علوم ارتوپدی، می‌گوید این مکانیسم دیدگاه پژوهشگران درباره چگونگی بازسازی بافت را تغییر داده است.

به گفته او، تعداد زیادی از سلول‌های موجود در غضروف می‌توانند الگوی بیان ژن‌های خود را تغییر دهند و هدف قرار دادن همین سلول‌ها ممکن است در آینده تأثیر درمانی گسترده‌تری داشته باشد.

رقابت برای ساخت درمانی که بتواند آرتروز را معکوس کند

یافته‌های دانشگاه استنفورد تنها یکی از چندین رویکرد جدید برای مقابله با آرتروز است.

آژانس پروژه‌های پژوهشی پیشرفته برای سلامت دولت آمریکا (ARPA-H) بیش از ۱۰۰ میلیون دلار برای تسریع چندین پروژه تحقیقاتی اختصاص داده است که هدف مشترک آنها، یافتن راهی برای بازسازی غضروف و استخوان و ترمیم مفاصل است.

این برنامه که NITRO نام دارد، تنها دو سال است آغاز شده، اما برخی از تیم‌های تحقیقاتی توانسته‌اند در مدل‌های حیوانی، هم غضروف و هم استخوان را بازسازی کنند. مرحله بعدی، آزمایش این روش‌ها روی انسان است.

یکی از دریافت‌کنندگان این کمک‌هزینه، دانشگاه کلرادو بولدر، اخیراً از یک سیستم دارورسانی با آزادسازی تدریجی رونمایی کرده است. این سیستم مستقیماً به مفصل آسیب‌دیده تزریق می‌شود و سلول‌های خود بدن را تحریک می‌کند تا غضروف و استخوان را طی چند هفته ترمیم کنند.

این آزمایش‌ها تاکنون روی حیوانات انجام شده‌اند، اما پژوهشگران با تأسیس شرکتی به نام Renovare Therapeutics در حال آماده‌سازی برای آزمایش‌های بالینی انسانی هستند.

یک روش دیگر: چاپ سه‌بعدی مفصل زانو

تیم دیگری در دانشگاه کلمبیا نیز با دریافت بودجه ARPA-H رویکرد متفاوتی را دنبال می‌کند.

این پژوهشگران در حال ساخت یک داربست زانوی انسانی با چاپ سه‌بعدی هستند که با سلول‌های بنیادی پوشانده شده است. این داربست به‌تدریج در بدن از بین می‌رود و در همین زمان، بدن را ترغیب می‌کند غضروف و استخوان طبیعی خود را در اطراف آن بازسازی کند.

راس اوهریش، مدیر برنامه NITRO، می‌گوید این برنامه با یک پرسش ساده آغاز شد: «اگر می‌توانستیم کاری کنیم مفاصل خودشان را ترمیم کنند چه می‌شد؟»

به گفته او، دو سال بعد، این ایده دیگر صرفاً یک فرضیه نیست و به‌سرعت در حال تبدیل شدن به واقعیت است.

آیا داروی سماگلوتاید هم از مفاصل محافظت می‌کند؟

در همین حال، ممکن است یک درمان دیگر که هم‌اکنون نیز به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، اثرات محافظتی بر مفاصل داشته باشد.

یک مطالعه در سال ۲۰۲۶ نشان داد سماگلوتاید ممکن است از مفاصل محافظت کند؛ آن هم ظاهراً از طریق مکانیسمی که صرفاً به کاهش وزن و کم شدن فشار واردشده بر مفاصل مربوط نیست.

پژوهشگران چینی و آمریکایی دریافتند این دارو می‌تواند سوخت‌وساز سلول‌هایی را که وظیفه حفظ سلامت غضروف را بر عهده دارند، تغییر دهد و به آنها اجازه دهد انرژی بیشتری تولید کنند.

در موش‌ها و انسان‌های مبتلا به چاقی و آرتروز، مصرف سماگلوتاید با کاهش درد و کاهش تخریب غضروف همراه بود.

پژوهشگران در آزمایش‌های حیوانی حتی گروه کنترلی‌ای داشتند که همان مقدار غذای گروه دریافت‌کننده سماگلوتاید را مصرف می‌کرد. با وجود کاهش وزن مشابه، این گروه از همان میزان محافظت از غضروف برخوردار نشد. این موضوع نشان می‌دهد اثر سماگلوتاید ممکن است تا حدی مستقل از کاهش وزن و مستقیماً مرتبط با خود مفصل باشد.

البته برای تأیید این یافته‌ها به تحقیقات بیشتری نیاز است.

گام بعدی؛ آزمایش روی انسان

برای تیم دانشگاه استنفورد، مرحله بعدی انجام کارآزمایی بالینی است.

این فرایند ممکن است سال‌ها طول بکشد، اما یک مهارکننده 15-PGDH پیش‌تر در یک آزمایش انسانی برای مقابله با ضعف عضلانی بررسی شده و مشکل مهمی از نظر ایمنی و سلامت ایجاد نکرده است. این موضوع می‌تواند روند بررسی داروهای مشابه را در مطالعات آینده آسان‌تر کند.

هلن بلو درباره چشم‌انداز این پژوهش می‌گوید:

«تصور کنید بتوانیم غضروف موجود را دوباره رشد دهیم و از نیاز به تعویض مفصل جلوگیری کنیم.»

این مطالعه در مجله Science منتشر شده است.

نکته مهم: نتایج این پژوهش فعلاً عمدتاً در مدل‌های حیوانی و نمونه‌های غضروف انسانی آزمایشگاهی به دست آمده‌اند و هنوز به معنای وجود یک درمان آماده برای بازسازی غضروف در بیماران مبتلا به آرتروز نیست.