Új kiadványok
A nem-vírusos génterápia reményt nyújt a krónikus hátfájás kezelésére
Utolsó ellenőrzés: 02.07.2025
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
A Biomaterials folyóiratban megjelent, nemrégiben készült tanulmányban a kutatók egy új, nem vírusos génterápiát fejlesztettek ki a diszkogén hátfájás (DBP) kezelésére, amelynek során a Forkhead Box F1 (FOXF1) transzkripciós faktort mesterségesen létrehozott extracelluláris vezikulák (eEV-k) segítségével degeneratív porckorongokba (IVD-k) juttatják in vivo.
A krónikus derékfájás (LBP) egyre növekvő globális probléma az öregedő népesség és a súlyosbodó opioidproblémák miatt. A jelenlegi kezelések közé tartoznak a rövid távú enyhülés vagy a költséges műtétek, ami rávilágít a nem függőséget okozó és kevésbé invazív terápiák szükségességére.
A jelenlegi biológiai megközelítések, beleértve a növekedési faktorok beadását, a sejtterápiát és a vírusgénterápiát, csökkenthetik a degenerációt állati és emberi modellekben. Azonban olyan problémák, mint a rövid távú hatások, a gyenge hosszú távú hatékonyság, valamint a szükségtelen immunogenitás és onkogenitás, akadályozhatják ezen megközelítések közvetlen alkalmazását.
Ebben a tanulmányban a kutatók egy nem vírusos génterápiát dolgoztak ki a csigolyaközi porckorong degeneráció (IVD) kezelésére a FOXF1-eEV segítségével.
A kutatók kontrollként FOXF1-et vagy pCMV6-ot tartalmazó plazmidokkal transzfektálták az elsődleges egérembrionális fibroblasztokat (PMEF), és nanorészecske-követő vizsgálattal (NTA) jellemezték az eEV-mintákat.
A molekuláris rakomány eEV-kbe történő hatékony betöltését kvantitatív reverz transzkripciós polimeráz láncreakcióval (qRT-PCR) és hagyományos PCR-rel értékelték. A Western blot analízis FOXF1 és EV-specifikus fehérjéket azonosított az eEV-képződményekben. A csapat olyan plazmidokat használt, amelyek fokozzák a felső és alsó polilinker régiókat, hogy meghatározzák a FOXF1 plazmid DNS jelenlétét a donor sejtekben, és eEV-ket állítsanak elő.
Az eEV-kben és donorsejtekben plazmid DNS-ből előállított teljes hosszúságú mRNS-t vizsgálták.
A kutatók transzkripciós faktorokkal rendelkező extracelluláris vezikulákat hoztak létre a szövetek működésének helyreállítására és a fájdalomreakciók megváltoztatására a DBP állatmodelljében.
Egy diszkogén hátfájás egérmodelljében azonosították a FOXF1 sérült porckorongokba történő szállításáért és elosztásáért felelős EV-ket, hogy meghatározzák a FOXF1 eEV gátlását a porckorongok degenerációjában.
A csapat az egér csigolyaközi porckorongok biomechanikai vizsgálatát képalkotással, extracelluláris mátrix (ECM) változásokkal és 12 hét elteltével értékelt fájdalomválaszokkal kombinálta, hogy megerősítse a terápiás beavatkozás által kiváltott szerkezeti és funkcióbeli változásokat, valamint a fájdalmat.
A műtét előtti és utáni fájdalomvizsgálatok magukban foglalták a mikrokomputertomográfiát (mikro-CT), a mágneses rezonancia képalkotást (MRI), a mechanikai vizsgálatokat, az alciánkék (AB) és pikrosziriusvörös (PSR) festést, a dimetilmetilénkék tesztet és az immunhisztokémiát (IHC).
A tanulmány egy sebészeti technikát alkalmazott, amelyben a kutatók Buprenorphine ER-t adtak be szubkután egereknek a műtét utáni fájdalom csillapítására.
A csapat a műtét előtt, valamint a műtét után négy-tizenkét héttel kéthetente viselkedési vizsgálatokat végzett, különféle módszereket alkalmazva, beleértve a nyílt terepi tesztet, a hideglemezes tesztet, a farokfelfüggesztést és a drótfelfüggesztést.
A nyílt terepi teszt az egerek spontán aktivitását vizsgálta; a hideglemezes tesztek a termikus hiperalgéziát mérték; a farokfelfüggesztési tesztek az axiális fájdalmat mérték; a drótfelfüggesztési tesztek pedig az erőt.
A műtét után tizenkét héttel a csapat combideg- és artéria-nyomkövetéssel boncolta az állatok ágyéki gerinceit, hogy azonosítsa az L4 és L5, az L5 és L6, valamint az L6 és S1 közötti csigolyaközi porckorongokat. Az L5/L6 IVD-t használták a szövettani vizsgálathoz és a glükózaminoglikán (GAG) tartalom meghatározásához.
A FOXF1 eEV-k jelentősen csökkentették a fájdalomválaszokat, miközben helyreállították az IVD szerkezetét és funkcióját, beleértve a porckorong magasságának, a szövetek hidratáltságának, a proteoglikán-tartalomnak és a mechanikai tulajdonságok javulását.
A tanulmány a FOXF1 transzkripciós faktorral transzfektált primer fibroblasztokból felszabaduló FOXF1-feltöltött eEV-kre összpontosított. A kvantitatív RT PCR a FOXF1 mRNS transzkriptumszintjének és a teljes hosszúságú transzkripcióval előállított FOXF1 mRNS szintjének szignifikáns növekedését mutatta ki a pCMV6-tal transzfektált sejtekhez képest.
A FOXF1 eEV terápia akár 12 hétig is csökkentheti a fájdalomválaszokat egerek ágyéki porckorongszúrásos modelljében. A nőstény egereknél a FOXF1-gyel kezelt csoportban hosszabb rohamidőt mutattak, mint a sérült csoportban, ami a kezelés után legalább 12 hétig tartott.
A FOXF1 eEV terápia in vivo javította az IVD szövetek hidratációját és magasságát sérült és degeneratív állatokban, miközben fenntartotta a hidratációs szintet és az IVD korong T2 súlyozott képintenzitását.
A csapat azonban a sérült állatoknál és a pCMV6 eEV-vel kezelt állatoknál a porckorong magasságának csökkenését figyelte meg. A FOXF1 eEV-vel kezelt egerekben a kezelés után 12 héttel nem volt megfigyelhető a porckorong magasságának csökkenése. A nem nem befolyásolta a funkcionális eredményeket.
A FOXF1 eEV-k in vivo helyreállították a sérült és degenerált IVD-k mechanikai funkcióját. Axiális feszültség alatt a FOXF1 eEV-kkel kezelt IVD-k nagyobb normalizált NZ-merevséget mutattak a sérült IVD-khez képest.
Kúszási körülmények között a sérült IVD-k megnövekedett normalizált kúszási elmozdulásokat mutattak, ami a normalizált kúszási rugalmas merevség csökkenését jelzi.
Az eredmények azt mutatják, hogy a sérült IVD-k GAG-tartalmának csökkentése növeli a mechanikai rugalmasságot, de az eEV-terápia megakadályozza a glükózaminoglikánok elvesztését és a mechanikai funkció későbbi változásait.
A FOXF1 eEV-k strukturális és funkcionális változásokat indukáltak az IVD-ben a proteoglikán- és GAG-szintek növelésével.
A tanulmány eredményei azt mutatták, hogy a fejlődési transzkripciós faktorokkal feltöltött eEV-k képesek fájdalmas ízületi betegségek, például DBP kezelésére azáltal, hogy ezeket a transzkripciós faktorokat IVD segítségével a degeneratív és fájdalmas ízületekbe juttatják.
Ez a stratégia segíthet csökkenteni a betegség által okozott strukturális és funkcionális rendellenességeket, és nemenként eltérő módon szabályozni a fájdalomra adott válaszokat.
A kutatók fejlődési transzkripciós faktorok, például a FOXF1 alkalmazását is javasolták a degeneratív NP-sejtek pro-anabolikus állapotba helyezésére in vivo. További vizsgálatokra van szükség a terápiás hatékonyság meghatározásához.