نتایج امیدوارکننده در بافت انسانی؛ آغاز بازسازی غضروف پس از یک هفته درمان

به گزارش پارسینه، sci techdaily، یک درمان جدید که با مهار یک پروتئین مرتبط با پیری عمل می‌کند، توانست با «برنامه‌ریزی دوباره سلول‌های موجود» — و نه با استفاده از سلول‌های بنیادی — غضروف از دست‌رفته را در مفاصل پیر و آسیب‌دیده بازسازی کند.

 

پژوهشگران دانشکده پزشکی استنفورد گزارش داده‌اند که مهار یک پروتئین مرتبط با پیری می‌تواند غضروفی را که به‌طور طبیعی در زانوهای موش‌های مسن فرسوده می‌شود، دوباره ترمیم کند. در این مطالعه، تزریق این درمان نه‌تنها غضروف را بازسازی کرد، بلکه از بروز آرتریت پس از آسیب‌های زانو مشابه پارگی ACL — که در میان ورزشکاران و افراد فعال شایع است — نیز جلوگیری کرد. نسخه خوراکی همین درمان هم‌اکنون در کارآزمایی‌های بالینی برای درمان ضعف عضلانی ناشی از پیری در حال آزمایش است.

 

نمونه‌های بافت زانوی انسان که طی جراحی تعویض مفصل جمع‌آوری شده بود نیز واکنش مثبتی به این درمان نشان دادند. این نمونه‌ها — شامل ماتریکس خارج‌سلولیِ نگه‌دارنده مفصل و سلول‌های غضروف‌ساز (کندروسیت‌ها) — شروع به ساخت غضروف جدیدی کردند که عملکرد طبیعی داشت.

 

این یافته‌ها نشان می‌دهد که شاید روزی بتوان غضروف از دست‌رفته بر اثر پیری یا آرتریت را با یک تزریق موضعی یا داروی خوراکی بازسازی کرد؛ رویکردی که می‌تواند نیاز به جراحی تعویض زانو یا لگن را از بین ببرد.

 

هدف قرار دادن ریشه آرتروز  

این درمان به‌جای کاهش علائم، علت اصلی آرتروز را هدف قرار می‌دهد. آرتروز یک بیماری تحلیل‌برنده مفصل است که حدود یک‌پنجم بزرگسالان آمریکا را درگیر می‌کند و سالانه حدود ۶۵ میلیارد دلار هزینه مستقیم درمانی ایجاد می‌کند. در حال حاضر هیچ دارویی قادر به توقف یا معکوس کردن این بیماری نیست و مدیریت درد و تعویض مفصل، تنها گزینه‌های درمانی موجود هستند.

 

این درمان پروتئینی به نام 15-PGDH را هدف قرار می‌دهد؛ پروتئینی که با افزایش سن بیشتر می‌شود و به‌عنوان یک «ژروزایم» طبقه‌بندی می‌شود. ژروزایم‌ها — که نخستین‌بار در سال ۲۰۲۳ توسط همین گروه پژوهشی معرفی شدند — نقش مهمی در روند پیری دارند و باعث کاهش تدریجی عملکرد بافت‌ها می‌شوند. در موش‌ها، افزایش 15-PGDH یکی از عوامل کلیدی ضعف عضلانی مرتبط با سن است. مهار این پروتئین با یک مولکول کوچک باعث افزایش توده و استقامت عضلانی در موش‌های پیر می‌شود؛ در حالی که وادار کردن موش‌های جوان به تولید بیشتر این پروتئین، موجب ضعف و تحلیل عضلات آن‌ها می‌شود. این پروتئین همچنین با بازسازی استخوان، اعصاب و سلول‌های خونی مرتبط است.

 

در این بافت‌ها، ترمیم به فعال‌سازی سلول‌های بنیادی بافتی وابسته است. اما غضروف متفاوت عمل می‌کند: به‌جای تکیه بر سلول‌های بنیادی، کندروسیت‌ها الگوی فعالیت ژنی خود را تغییر می‌دهند و به حالت جوان‌تر بازمی‌گردند؛ فرآیندی که امکان بازسازی را بدون دخالت سلول‌های بنیادی فراهم می‌کند.

 

هلن بلاو، استاد میکروبیولوژی و ایمونولوژی، می‌گوید: «این یک روش کاملاً جدید برای بازسازی بافت بالغ است و پتانسیل بالینی مهمی برای درمان آرتریت ناشی از پیری یا آسیب دارد. ما به دنبال سلول‌های بنیادی بودیم، اما واضح است که آن‌ها نقشی ندارند. این واقعاً هیجان‌انگیز است.»

 

بلاو و نیدی بوتانی، استاد جراحی ارتوپدی، نویسندگان ارشد این پژوهش هستند که در مجله Science منتشر شده است.

 

بازسازی «چشمگیر»  

بوتانی می‌گوید: «میلیون‌ها نفر با افزایش سن دچار درد و تورم مفاصل می‌شوند. این یک نیاز درمانی برآورده‌نشده بزرگ است. تاکنون هیچ دارویی وجود نداشت که علت اصلی از دست رفتن غضروف را هدف قرار دهد. اما این مهارکننده ژروزایم بازسازی غضروف را به شکلی چشمگیر ایجاد می‌کند؛ فراتر از هر دارو یا مداخله دیگری.»

 

سه نوع اصلی غضروف در بدن وجود دارد:  

– غضروف الاستیک (نرم و انعطاف‌پذیر، مانند لاله گوش)  

– فیبروغضروف (سخت و ضربه‌گیر، مانند دیسک‌های بین مهره‌ای)  

– غضروف هیالین (صاف و لغزنده، برای حرکت مفاصل مانند زانو، لگن و شانه)

 

غضروف هیالین — یا غضروف مفصلی — همان غضروفی است که در آرتروز آسیب می‌بیند.

 

آرتروز زمانی رخ می‌دهد که مفصل بر اثر پیری، آسیب یا چاقی تحت فشار قرار گیرد. کندروسیت‌ها مولکول‌های التهابی آزاد می‌کنند و کلاژن — پروتئین اصلی ساختاری غضروف — را تجزیه می‌کنند. با از دست رفتن کلاژن، غضروف نازک و نرم می‌شود و التهاب ناشی از آن باعث درد و تورم مفصل می‌شود. در حالت طبیعی، غضروف مفصلی تقریباً هیچ‌گاه بازسازی نمی‌شود.

 

پژوهش‌های قبلی آزمایشگاه بلاو نشان داده بود که مولکولی به نام پروستاگلاندین E2 برای عملکرد سلول‌های بنیادی عضله ضروری است. 15-PGDH این مولکول را تجزیه می‌کند. مهار 15-PGDH یا افزایش پروستاگلاندین E2 باعث بازسازی عضله، عصب، استخوان، روده، کبد و خون در موش‌های جوان می‌شود.

پژوهشگران دریافتند که سطح 15-PGDH در غضروف زانوی موش‌های پیر دو برابر موش‌های جوان است. سپس داروی مهارکننده 15-PGDH را — هم به‌صورت تزریق شکمی و هم تزریق مستقیم به مفصل — آزمایش کردند. در هر دو حالت، غضروف نازک و فرسوده موش‌های پیر ضخیم شد و عملکرد بهتری پیدا کرد. آزمایش‌ها نشان داد که کندروسیت‌ها غضروف هیالین واقعی تولید می‌کنند، نه فیبروغضروف کم‌کیفیت.

 

بوتانی می‌گوید: «بازسازی غضروف در این حد، آن هم در موش‌های پیر، ما را شگفت‌زده کرد. اثر واقعاً چشمگیر بود.»

 

درمان پارگی ACL  

نتایج مشابهی در موش‌هایی با آسیب‌های شبیه پارگی ACL مشاهده شد. اگرچه این پارگی‌ها قابل ترمیم جراحی هستند، اما حدود ۵۰٪ افراد طی ۱۵ سال دچار آرتروز در همان مفصل می‌شوند.

 

تزریق مهارکننده ژروزایم دو بار در هفته به مدت چهار هفته، احتمال بروز آرتروز را به‌طور چشمگیری کاهش داد. موش‌های درمان‌نشده سطح 15-PGDH دو برابر داشتند و طی چهار هفته دچار آرتروز شدند.

 

موش‌های درمان‌شده حرکت طبیعی‌تری داشتند و وزن بیشتری روی پای آسیب‌دیده می‌گذاشتند.

 

بلاو می‌گوید: «جالب است که پروستاگلاندین E2 معمولاً با التهاب و درد مرتبط است، اما این پژوهش نشان می‌دهد که افزایش اندک آن در سطح طبیعی می‌تواند بازسازی را تحریک کند.»

 

بازبرنامه‌ریزی سلول‌های غضروف بدون سلول بنیادی  

پژوهشگران زیرگروه‌هایی از کندروسیت‌های پیر را شناسایی کردند که پس از درمان الگوی بیان ژنی خود را تغییر می‌دهند:  

– جمعیت سلول‌هایی که 15-PGDH و ژن‌های تخریب غضروف را بیان می‌کردند، از ۸٪ به ۳٪ کاهش یافت.  

– جمعیت سلول‌های تولیدکننده فیبروغضروف از ۱۶٪ به ۸٪ کاهش یافت.  

– جمعیت سلول‌های سازنده غضروف هیالین از ۲۲٪ به ۴۲٪ افزایش یافت.

 

این تغییرات نشان‌دهنده بازگشت الگوی ژنی غضروف به حالت جوان‌تر است — بدون دخالت سلول‌های بنیادی.

 

در نهایت، بافت غضروف انسان که از بیماران مبتلا به آرتروز طی جراحی تعویض زانو برداشته شده بود، پس از یک هفته درمان با مهارکننده 15-PGDH، کاهش تخریب غضروف و شروع بازسازی غضروف مفصلی را نشان داد.

 

بوتانی می‌گوید: «این مکانیسم واقعاً چشمگیر است و دید ما را نسبت به بازسازی بافت تغییر داد. واضح است که جمعیت بزرگی از سلول‌های موجود در غضروف می‌توانند الگوی ژنی خود را تغییر دهند. هدف قرار دادن این سلول‌ها می‌تواند تأثیر بالینی بزرگی داشته باشد.»

 

بلاو اضافه می‌کند: «کارآزمایی‌های فاز ۱ برای مهارکننده 15-PGDH در درمان ضعف عضلانی نشان داده که این دارو ایمن و فعال 

در ادامه ترجمهٔ روان و کامل متن شما را با فونت عادی و بدون هیچ بولدکردنی می‌گذارم:

 

منبع: «مهار آنزیم 15-hydroxy prostaglandin dehydrogenase موجب بازسازی غضروف می‌شود» نوشتهٔ مامتا سینگلا، یو شین وانگ، النا مونتی، یودهیشتار بیدی، پرانای آگاروال، شیکی سو، سارا آنسل، مایکو هرمسمایر، نیتیا دویسِتی، آکشای پاندِی، محسن افشار بَکوشلی، آدلایدا آر. پالا، استوارت گودمن، هلن ام. بلاو و نیدی بوتانی، منتشر شده در ۲۷ نوامبر ۲۰۲۵ در نشریه Science.  

پژوهشگرانی از مؤسسه Sanford Burnham Prebys Medical Discovery نیز در این کار مشارکت داشته‌اند.

 

این مطالعه با حمایت مالی مؤسسه ملی آمریکا، بنیاد بَکستر برای زیست‌شناسی سلول‌های بنیادی، بنیاد لی کا شینگ، مؤسسه قلب و عروق استنفورد، بنیاد تحقیقاتی Milky Way، مؤسسه تحقیقات سلامت کانادا، یک گرنت پایلوت از برنامه پژوهش ترجمانی و پزشکی کاربردی استنفورد، یک فلوشیپ پسادکتری Sir James Black از شرکت GlaxoSmithKline و یک فلوشیپ پسادکتری از دفتر رئیس دانشکده استنفورد تأمین شده است.

 

بلاو، بوتانی و دیگر نویسندگان این مقاله، مخترعانی در پرونده‌های ثبت اختراع متعلق به دانشگاه استنفورد هستند که به مهار 15-PGDH در غضروف و جوان‌سازی بافت‌ها و اندام‌ها مربوط می‌شود و امتیاز آن به شرکت Epirium Bio واگذار شده است. بلاو یکی از بنیان‌گذاران Myoforte/Epirium است و سهام و اختیار خرید سهام در این شرکت دارد.