Η μη ιική γονιδιακή θεραπεία προσφέρει ελπίδα για χρόνιο πόνο στη μέση
Τελευταία επισκόπηση: 14.06.2024
Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Σε μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Biomaterials, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια νέα μη ιική γονιδιακή θεραπεία για τη θεραπεία του δισκογενούς πόνου στην πλάτη (DBP) παρέχοντας τον μεταγραφικό παράγοντα Forkhead Πλαίσιο F1 ( FOXF1) χρησιμοποιώντας μηχανικά εξωκυτταρικά κυστίδια (eEVs) σε εκφυλιστικούς μεσοσπονδύλιους δίσκους (IVD) in vivo.
Ο χρόνιος οσφυαλγία (LBP) είναι ένα αυξανόμενο παγκόσμιο πρόβλημα λόγω της γήρανσης του πληθυσμού και της επιδείνωσης των προβλημάτων οπιοειδών. Οι τρέχουσες θεραπείες περιλαμβάνουν βραχυπρόθεσμη ανακούφιση ή δαπανηρές χειρουργικές επεμβάσεις, υπογραμμίζοντας την ανάγκη για μη εθιστικές και λιγότερο επεμβατικές θεραπείες.
Οι τρέχουσες βιολογικές θεραπείες, συμπεριλαμβανομένης της χορήγησης αυξητικού παράγοντα, της κυτταρικής θεραπείας και των γονιδιακών θεραπειών από ιούς, μπορούν να μειώσουν τον εκφυλισμό σε ζωικά και ανθρώπινα μοντέλα. Ωστόσο, ανησυχίες όπως οι βραχυπρόθεσμες επιπτώσεις, η κακή μακροπρόθεσμη αποτελεσματικότητα και η περιττή ανοσογονικότητα και ογκογένεση μπορεί να αποτρέψουν την άμεση εφαρμογή αυτών των μεθόδων.
Σε αυτήν τη μελέτη, οι ερευνητές καθιέρωσαν μια μη ιική γονιδιακή θεραπεία για εκφύλιση μεσοσπονδύλιου δίσκου (IVD) χρησιμοποιώντας FOXF1-eEV.
Οι ερευνητές επιμόλυνσαν πρωτογενείς εμβρυϊκούς ινοβλάστες ποντικού (PMEFs) με ένα πλασμίδιο που περιέχει FOXF1 ή pCMV6 ως μάρτυρα και χαρακτήρισαν δείγματα eEV χρησιμοποιώντας τη δοκιμασία παρακολούθησης νανοσωματιδίων (NTA).
Αξιολόγησαν την αποτελεσματική φόρτωση μοριακού φορτίου σε eEV χρησιμοποιώντας ποσοτική αλυσιδωτή αντίδραση αντίστροφης μεταγραφής-πολυμεράσης (qRT-PCR) και συμβατική PCR. Η ανάλυση Western blot αναγνώρισε FOXF1 και ειδικές πρωτεΐνες EV σε σχηματισμούς eEV. Η ομάδα χρησιμοποίησε πλασμίδια που ενισχύουν τις ανάντη και κατάντη περιοχές πολυσυνδέτη για να προσδιορίσει την παρουσία του πλασμιδικού DNA του FOXF1 σε κύτταρα δότες και δημιούργησε eEVs.
Εξέτασαν mRNA πλήρους μήκους που παράγεται από πλασμιδικό DNA σε eEV και κύτταρα δότες.
Ερευνητές δημιούργησαν εξωκυτταρικά κυστίδια με μεταγραφικούς παράγοντες για την αποκατάσταση της λειτουργίας των ιστών και την τροποποίηση των αποκρίσεων του πόνου σε ένα ζωικό μοντέλο του DBP.
Εντόπισαν ηλεκτρικά οχήματα για τη μεταφορά και τη διανομή του FOXF1 σε κατεστραμμένους μεσοσπονδύλιους δίσκους σε ένα μοντέλο ποντικού με δισκογενή οσφυαλγία για να προσδιορίσουν την αναστολή του FOXF1 eEV του εκφυλισμού του μεσοσπονδύλιου δίσκου.
Η ομάδα συνδύασε τις εμβιομηχανικές δοκιμές μεσοσπονδύλιων δίσκων ποντικού με απεικόνιση, αλλαγές εξωκυτταρικής μήτρας (ECM) και αποκρίσεις πόνου που αξιολογήθηκαν μετά από 12 εβδομάδες για να επιβεβαιώσουν αλλαγές στη δομή και τη λειτουργία, καθώς και τον πόνο που προκαλείται από τη θεραπευτική παρέμβαση.
>Οι προεγχειρητικές και μετεγχειρητικές εκτιμήσεις πόνου περιελάμβαναν μικρο-υπολογιστική τομογραφία (micro-CT), μαγνητική τομογραφία (MRI), μηχανικές εξετάσεις, χρώση Alcian blue (AB) και κόκκινο picrosirius (PSR), δοκιμή μπλε διμεθυλμεθυλενίου και ανοσοϊστοχημεία (IHC). ) ).
Η μελέτη περιελάμβανε μια χειρουργική τεχνική στην οποία οι ερευνητές έκαναν υποδόρια ένεση βουπρενορφίνης ER σε ποντίκια για να ελέγξουν τον μετεγχειρητικό πόνο.
Η ομάδα διεξήγαγε αξιολογήσεις συμπεριφοράς πριν από τη χειρουργική επέμβαση και κάθε δύο εβδομάδες από τέσσερις έως δώδεκα εβδομάδες μετά την επέμβαση, χρησιμοποιώντας μια ποικιλία τεχνικών όπως η δοκιμή ανοιχτού πεδίου, η ψυχρή πλάκα, η ανάρτηση ουράς και η συρμάτινη ανάρτηση.
Η δοκιμή ανοιχτού πεδίου αξιολόγησε την αυθόρμητη δραστηριότητα των ποντικών. Οι δοκιμές ψυχρής πλάκας μέτρησαν τη θερμική υπεραλγησία. Οι δοκιμές ανάρτησης ουράς μέτρησαν τον αξονικό πόνο. Και οι δοκιμές σύρματος ανάρτησης μέτρησαν την αντοχή.
Δώδεκα εβδομάδες μετά τη χειρουργική επέμβαση, η ομάδα εκτομή της οσφυϊκής μοίρας της σπονδυλικής στήλης των ζώων, χρησιμοποιώντας ανίχνευση μηριαίου νεύρου και αρτηρίας για να αναγνωρίσει τους μεσοσπονδύλιους δίσκους μεταξύ L4 και L5, L5 και L6 και L6 και S1 IVD. Χρησιμοποίησαν L5/L6 IVD για να αξιολογήσουν την ιστολογία και να προσδιορίσουν την περιεκτικότητα σε γλυκοζαμινογλυκάνη (GAG).
Τα FOXF1 eEVs μείωσαν σημαντικά τις αποκρίσεις στον πόνο ενώ αποκαθιστούσαν τη δομή και τη λειτουργία της IVD, συμπεριλαμβανομένων βελτιώσεων στο ύψος του δίσκου, την ενυδάτωση των ιστών, την περιεκτικότητα σε πρωτεογλυκάνες και τις μηχανικές ιδιότητες.
Η μελέτη επικεντρώθηκε στην απελευθέρωση eEV φορτωμένων με FOXF1 από πρωτογενείς ινοβλάστες που είχαν διαμολυνθεί με τον μεταγραφικό παράγοντα FOXF1. Η ποσοτική RT PCR έδειξε σημαντική αύξηση στα επίπεδα μεταγραφής mRNA του FOXF1 και στα επίπεδα μεταγραμμένου mRNA του FOXF1 πλήρους μήκους σε σύγκριση με κύτταρα που έχουν διαμολυνθεί με pCMV6.
Η θεραπεία με FOXF1 eEV μπορεί να μειώσει τις αποκρίσεις πόνου σε μοντέλο ποντικιού με οσφυονωτιαία δισκοπαρακέντηση για έως και 12 εβδομάδες. Τα θηλυκά ποντίκια εμφάνισαν μεγαλύτερους χρόνους απόκτησης στην ομάδα που έλαβε FOXF1 από ό,τι στην ομάδα που υπέστη βλάβη, η οποία διήρκεσε για τουλάχιστον 12 εβδομάδες μετά τη θεραπεία.
Η θεραπεία με FOXF1 eEV βελτίωσε την ενυδάτωση και το ύψος ιστού IVD σε τραυματισμένα και εκφυλιστικά ζώα in vivo, ενώ διατήρησε τα επίπεδα ενυδάτωσης και την ένταση της εικόνας IVD με στάθμιση T2.
Ωστόσο, η ομάδα παρατήρησε μια μείωση στο ύψος του δίσκου σε τραυματισμένα ζώα και ζώα που έλαβαν θεραπεία με pCMV6 eEV. Τα ποντίκια που έλαβαν θεραπεία με FOXF1 eEV δεν είχαν μείωση στο ύψος του δίσκου 12 εβδομάδες μετά τη θεραπεία. Το φύλο δεν επηρέασε τα λειτουργικά αποτελέσματα.
Τα FOXF1 eEVs αποκατέστησαν τη μηχανική λειτουργία των κατεστραμμένων και εκφυλισμένων IVD in vivo. Υπό αξονική πίεση, τα IVD που έλαβαν θεραπεία με FOXF1 eEV έδειξαν υψηλότερη κανονικοποιημένη ακαμψία NZ σε σύγκριση με τα κατεστραμμένα IVD.
Υπό συνθήκες ερπυσμού, τα κατεστραμμένα IVD εμφάνισαν αυξημένες κανονικοποιημένες μετατοπίσεις ερπυσμού, υποδεικνύοντας μείωση της κανονικοποιημένης ελαστικής ακαμψίας ερπυσμού.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η μείωση του περιεχομένου GAG σε κατεστραμμένα IVD αυξάνει τη μηχανική ευελιξία, αλλά η θεραπεία eEV αποτρέπει την απώλεια γλυκοζαμινογλυκάνης και τις επακόλουθες αλλαγές στη μηχανική λειτουργία.
Τα FOXF1 eEVs προκάλεσαν δομικές και λειτουργικές αλλαγές στην IVD αυξάνοντας τα επίπεδα πρωτεογλυκανών και GAG.
Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι τα eEVs φορτωμένα με αναπτυξιακούς μεταγραφικούς παράγοντες μπορούν να θεραπεύσουν επώδυνες αρθρικές ασθένειες όπως το DBP παρέχοντας αυτούς τους μεταγραφικούς παράγοντες σε εκφυλιστικές και επώδυνες αρθρώσεις IVD.
Αυτή η στρατηγική μπορεί να βοηθήσει στη μείωση των δομικών και λειτουργικών ανωμαλιών που προκαλούνται από τη νόσο, καθώς και στη ρύθμιση των αποκρίσεων πόνου ανάλογα με το φύλο.
Οι ερευνητές έχουν προτείνει επίσης τη χρήση αναπτυξιακών μεταγραφικών παραγόντων όπως το FOXF1 για τη μετατροπή των εκφυλιστικών κυττάρων NP σε μια προ-αναβολική κατάσταση in vivo. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να προσδιοριστεί η θεραπευτική του αποτελεσματικότητα.