A nem vírusos génterápia reményt ad a krónikus derékfájás kezelésére
Utolsó ellenőrzés: 14.06.2024
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 Journal Biomaterials című folyóiratban nemrég megjelent tanulmányban a kutatók új, nem vírusos génterápiát fejlesztettek ki a diszkogén hátfájás (DBP) kezelésére a Forkhead transzkripciós faktor bejuttatásával. Box F1 (FOXF1) mesterséges extracelluláris vezikulák (eEV) segítségével in vivo degeneratív csigolyaközi lemezekké (IVD).
A krónikus derékfájás (LBP) a népesség elöregedése és a súlyosbodó opioidproblémák miatt növekvő globális probléma. A jelenlegi kezelések közé tartoznak a rövid távú megkönnyebbülések vagy a drága műtétek, amelyek rávilágítanak a nem addiktív és kevésbé invazív terápiák szükségességére.
A jelenlegi biológiai terápiák, beleértve a növekedési faktorok beadását, a sejtterápiát és a vírusgénterápiákat, csökkenthetik a degenerációt állati és emberi modellekben. Az olyan aggályok azonban, mint a rövid távú hatások, a gyenge hosszú távú hatékonyság, valamint a szükségtelen immunogenitás és tumorogenitás, megakadályozhatják e módszerek közvetlen alkalmazását.
Ebben a tanulmányban a kutatók nem vírusos génterápiát hoztak létre a csigolyaközi porckorong degeneráció (IVD) kezelésére a FOXF1-eEV használatával.
A kutatók elsődleges egérembrionális fibroblasztokat (PMEF-eket) transzfektáltak egy FOXF1-et vagy pCMV6-ot tartalmazó plazmiddal kontrollként, és az eEV-mintákat nanorészecske-követési vizsgálattal (NTA) jellemezték.
Kvantitatív reverz transzkripciós-polimeráz láncreakció (qRT-PCR) és hagyományos PCR segítségével értékelték a molekuláris rakomány eEV-kbe való hatékony betöltését. A Western blot analízis FOXF1-et és specifikus EV fehérjéket azonosított az eEV képződményekben. A csapat olyan plazmidokat használt, amelyek fokozzák az upstream és downstream polilinker régiókat, hogy meghatározzák a FOXF1 plazmid DNS jelenlétét a donorsejtekben és a generált eEV-ekben.
EEV-ekben és donorsejtekben plazmid DNS-ből előállított teljes hosszúságú mRNS-t vizsgáltak.
A kutatók transzkripciós faktorokkal extracelluláris vezikulákat hoztak létre, hogy helyreállítsák a szöveti funkciót és módosítsák a fájdalomválaszokat a DBP állatmodelljében.
A diszkogén hátfájás egérmodelljében azonosították a FOXF1-et szállító és a sérült csigolyaközi porckorongokba juttató elektromos járműveket, hogy meghatározzák a csigolyaközi porckorong degeneráció FOXF1 eEV gátlását.
A csapat az egerek csigolyaközi lemezeinek biomechanikai vizsgálatát képalkotással, az extracelluláris mátrix (ECM) változásaival és a 12 hét elteltével értékelt fájdalomválaszokkal kombinálta, hogy megerősítse a szerkezet és a funkció változásait, valamint a terápiás beavatkozás által kiváltott fájdalmat.
A műtét előtti és a kezelés utáni fájdalomvizsgálatok magukban foglalták a mikro-számítógépes tomográfiát (mikro-CT), a mágneses rezonancia képalkotást (MRI), a mechanikai teszteket, az Alcian blue (AB) és a picrosirius vörös (PSR) festést, a dimetil-metilénkék tesztet és az immunhisztokémiát (IHC) ) ).
A vizsgálat egy sebészeti technikát tartalmazott, amelyben a kutatók Buprenorphine ER-t szubkután injekcióztak egerekbe a posztoperatív fájdalom enyhítésére.
A csapat viselkedésértékelést végzett a műtét előtt és kéthetente a műtét után négy-tizenkét héten belül, különféle technikák alkalmazásával, mint például a nyílt terepen végzett teszt, a hideglemezes, a farok felfüggesztés és a drót felfüggesztés.
A nyílt terepen végzett teszt az egerek spontán aktivitását értékelte; hideglemezes tesztek termikus hiperalgéziát mértek; A farok felfüggesztési tesztjei mérték az axiális fájdalmat; és huzalfelfüggesztési tesztek szilárdságot mértek.
Tizenkét héttel a műtét után a csapat feldarabolta az állatok ágyéki gerincét, combcsonti idegek és artériák nyomkövetésével, hogy azonosítsa az L4 és L5, L5 és L6, valamint L6 és S1 IVD közötti csigolyaközi lemezeket. L5/L6 IVD-t használtak a szövettani értékeléshez és a glükózaminoglikán (GAG) tartalom meghatározásához.
A FOXF1 eEV-k jelentősen csökkentették a fájdalomreakciókat, miközben helyreállították az IVD szerkezetét és működését, beleértve a porckorong magasságának, a szövetek hidratáltságának, a proteoglikántartalomnak és a mechanikai tulajdonságoknak a javítását.
A tanulmány a FOXF1 transzkripciós faktorral transzfektált primer fibroblasztokból a FOXF1-tel töltött eEV-ek felszabadulására összpontosított. A kvantitatív RT PCR szignifikáns növekedést mutatott a FOXF1 mRNS transzkriptum szintjében és a teljes hosszúságú átírt FOXF1 mRNS szintjében a pCMV6-tal transzfektált sejtekhez képest.
A FOXF1 eEV terápia akár 12 hétig is csökkentheti a fájdalomreakciókat az ágyéki porckorong punkciós egérmodellben. A nőstény egerek hosszabb felvételi időt mutattak a FOXF1-gyel kezelt csoportban, mint a sérült csoportban, ami a kezelés után legalább 12 hétig tartott.
A FOXF1 eEV terápia javította a hidratációt és az IVD szövetmagasságát sérült és degeneratív állatokban in vivo, miközben fenntartotta a hidratációs szintet és a T2 súlyozott IVD képintenzitást.
A csapat azonban a korong magasságának csökkenését figyelte meg sebesült állatoknál és pCMV6 eEV-vel kezelt állatoknál. A FOXF1 eEV-vel kezelt egerek korong magassága nem csökkent a kezelés után 12 héttel. A nem nem befolyásolta a funkcionális eredményeket.
A FOXF1 eEV-k in vivo helyreállították a sérült és degenerált IVD-k mechanikai funkcióját. Axiális feszültség hatására a FOXF1 eEV-vel kezelt IVD-k nagyobb normalizált NZ-merevséget mutattak, mint a sérült IVD-k.
Kúszási körülmények között a sérült IVD-k normalizált kúszási elmozdulásai megnövekedtek, ami a normalizált kúszási rugalmas merevség csökkenését jelzi.
Az eredmények azt mutatják, hogy a GAG-tartalom csökkentése a sérült IVD-kben növeli a mechanikai rugalmasságot, de az eEV-terápia megakadályozza a glükózaminoglikán elvesztését és az ezt követő mechanikai funkciók változásait.
A FOXF1 eEV-k strukturális és funkcionális változásokat okoztak az IVD-ben a proteoglikánok és GAG-szintek növekedésével.
A vizsgálat eredményei azt mutatták, hogy a fejlődési transzkripciós faktorokkal megtöltött eEV-k képesek kezelni a fájdalmas ízületi betegségeket, például a DBP-t azáltal, hogy ezeket a transzkripciós faktorokat eljuttatják a degeneratív és fájdalmas IVD ízületekhez.
Ez a stratégia segíthet csökkenteni a betegség által okozott szerkezeti és funkcionális rendellenességeket, valamint szabályozni a nem-specifikus fájdalomválaszokat.
A kutatók a fejlődési transzkripciós faktorok, például a FOXF1 használatát is javasolták a degeneratív NP-sejtek in vivo proanabolikus állapotba való átalakítására. Terápiás hatékonyságának megállapításához további kutatások szükségesek.