Учёные нашли белок, ответственный за старение суставов, и способ его "отключить"
Исследователи из Стэнфордского университета, проводившие эксперименты на мышах, обнаружили, что возрастную потерю хрящевой ткани можно связать с одним специфическим белком. Это открытие указывает на потенциальные методы лечения, которые в будущем могут восстановить подвижность и уменьшить дискомфорт у пожилых людей, страдающих остеоартритом. Речь идет о белке 15-PGDH, который, как было установлено ранее, напрямую связан со старением: его концентрация увеличивается с возрастом, и он мешает работе молекул, ответственных за восстановление тканей и уменьшение воспаления.
Это наблюдение заставило ученых задуматься о возможной роли 15-PGDH в развитии остеоартрита, при котором нагрузка на суставы приводит к разрушению коллагена в хряще, вызывая воспаление и боль. В ходе экспериментов на старых мышах было установлено, что хрящ в колене, ранее подвергшийся износу, утолщался после введения ингибитора 15-PGDH. Аналогичные тесты на молодых мышах с травмами показали, что тот же ингибитор защищал от типичных последствий посттравматического остеоартрита. Когда исследователи смоделировали у мышей травму, эквивалентную разрыву передней крестообразной связки, и применили лечение, остеоартрит, вопреки обычному сценарию для таких моделей, не развивался.
Предыдущие попытки регенерации хряща включали использование стволовых клеток, однако при ингибировании 15-PGDH необходимость в этом факторе отпала. Вместо этого хондроциты — клетки, производящие и поддерживающие хрящ, — преобразовывались в более здоровое и функциональное состояние. Микробиолог Хелен Блау отметила, что это новый способ регенерации взрослой ткани, имеющий значительные клинические перспективы для лечения артрита, вызванного старением или травмой, и подчеркнула, что открытие особенно впечатляет, поскольку явно обошлось без участия стволовых клеток.
У подопытных мышей улучшилась походка, что указывало на уменьшение боли, они активнее опирались на травмированные конечности — все это свидетельствовало о том, что восстановление хряща привело к улучшению физического состояния. Эксперимент также был повторен на образцах человеческой ткани, взятых у пациентов во время операции по замене коленного сустава. И вновь были зафиксированы явные признаки регенерации: хрящ становился более плотным и демонстрировал меньше признаков воспаления.
По словам ортопеда-ученого Нидхи Бхутани, открытый механизм весьма поразителен и меняет представления о том, как может происходить регенерация тканей. Стало ясно, что большое количество уже существующих в хряще клеток меняют паттерны экспрессии своих генов, и, воздействуя на эти клетки с целью регенерации, можно достичь значительного клинического эффекта. Хотя впереди еще много работы, это открытие может в конечном итоге привести к эффективным методам лечения, способным обратить вспять повреждения, вызванные артритом или старением в целом. Человечество, возможно, движется к будущему, в котором замена тазобедренного или коленного сустава станет ненужной.
Помимо замены пораженных суставов, современные варианты лечения остеоартрита ограничиваются в основном обезболиванием. Несмотря на обнадеживающие исследования последних лет, метода, воздействующего на коренную причину заболевания, до сих пор не существовало. Следующими шагами могут стать клинические испытания. Предыдущие испытания блокатора 15-PGDH для борьбы со слабостью мышц не выявили угроз для здоровья и безопасности, что должно ускорить процесс одобрения испытаний аналогичных препаратов. Исследователи выражают оптимизм в связи с этим потенциальным прорывом, который в перспективе может позволить восстанавливать существующий хрящ и избегать замены сустава.
Исследование было в журнале Science.