(Osteoartrite post traumatica.Immagine Credit Public Domain).
L’osteoartrite post-traumatica (PTOA), causata dalla cartilagine degradata che ammortizza le estremità delle ossa nelle articolazioni, si verifica dopo una lesione articolare. Con la consapevolezza che la condizione porterà a un’insorgenza più precoce e a una progressione più rapida dell’osteoartrite a seguito di infortunio, i ricercatori tra cui Craig Duvall, Professore di ingegneria di Cornelius Vanderbilt, hanno deciso di sviluppare un farmaco per la prevenzione dell’inizio e della progressione della PTOA.
Il gene codificante la proteina MMP13 è responsabile della degradazione della cartilagine, ma i ricercatori devono ancora sviluppare una terapia per inibirla affinchè non abbia effetti collaterali negativi. Duvall e il suo team di ricercatori, tra cui l’ex studente laureato Sean Bedingfield e Juan Colazo, sono stati in grado di superare questa sfida sviluppando farmaci a base di RNA interferenti brevi noti come siRNA.
Vedi anche:Nuovo trattamento sopprime l’artrite post-traumatica
Lo studio “”Miglioramento dell’osteoartrosi post-traumatica tramite depositi di nanoparticelle che forniscono piccoli RNA interferenti alla cartilagine danneggiata” è stato pubblicato su Nature Biomedical Engineering.
Immagine: il blocco di MMP-13 riduce le modifiche strutturali alle articolazioni danneggiate meccanicamente. In alto: immagini istologiche di sezioni colorate con tricromia che mostrano che il blocco di MMP-13 protegge la struttura e la composizione della cartilagine. In basso: la microtomografia computerizzata dei tessuti mineralizzati indica che l’inibizione dell’MMP-13 riduce la mineralizzazione innaturale e gli speroni ossei nelle articolazioni lesionate meccanicamente. Le frecce rosse ei simboli # indicano speroni ossei e mineralizzazione innaturale dei tessuti molli nell’articolazione. PTOA = induzione di osteoartrite post-traumatica, siMMP13 = silenziamento dell’RNA contro MMP-13, No Tx = nessun trattamento. Credito: Sean Bedingfield.
“Utilizzando un approccio basato su siRNA, stiamo prendendo di mira l’mRNA, l’intermedio tra il DNA genomico e la proteina funzionale che viene prodotta”, ha affermato Duvall, anche Professore di ingegneria biomedica. “Poiché ogni sequenza genica è unica, è più facile mirare selettivamente e bloccare la traduzione di una proteina specifica utilizzando questa classe di farmaci. E abbiamo scelto di utilizzare questa strategia terapeutica contro l’MMP13 utilizzando un’iniezione locale direttamente nell’articolazione lesa“.
Il team ha sviluppato una nanoparticella caricata con il siRNA MMP13 che si lega solo alla cartilagine danneggiata colpita da lesioni articolari. “Questa nanoparticella mirata, quando iniettata localmente, rimane nell’articolazione più a lungo per combattere meglio i danni precoci della cartilagine”, ha detto Duvall. “Questo approccio mirato aiuta anche a ridurre ulteriormente i potenziali effetti indesiderati in altre parti del corpo”.
Espandendo questo lavoro in un articolo di follow-up, il gruppo ha utilizzato “pacchetti” di nanoparticelle per fornire in modo sostenibile il siRNA alle cellule dell’articolazione nel tempo dopo il trattamento. Con questa tecnica, una singola iniezione è durata almeno un mese e ha ridotto la perdita di cartilagine e gli speroni ossei, noti per essere i principali fattori di forte dolore articolare che alla fine induce i pazienti a cercare una sostituzione articolare completa.
Le lesioni causate da PTOA sono più comuni tra i giovani atleti e il personale militare e l’ osteoartrite colpisce oltre il 25% di coloro che hanno più di 45 anni negli Stati Uniti. “Gli attuali trattamenti come le iniezioni articolari di corticosteroidi gestiscono il dolore a breve termine, ma possono peggiorare la perdita di cartilagine se usati come terapia in corso”, ha detto Duvall.
“Il confronto diretto con il trattamento con l’attuale standard clinico, gli steroidi, ha mostrato che il silenziamento dell’MMP13 con le nanoparticelle mirate ha avuto effetti significativi sulla riduzione della degenerazione articolare rispetto alle iniezioni di steroidi“, ha affermato Duvall. “Ciò indica che questo approccio ha il potenziale per essere sviluppato come il primo farmaco per l’osteoartrite clinicamente disponibile che modifica la malattia“.
Oltre alla perdita della qualità della vita, questa nuova terapia ha anche l’opportunità di ridurre i costi sanitari associati al trattamento tra le persone colpite dalla malattia.
“Vorremmo continuare a esplorare le nanoparticelle bioadesive che sono più semplici e scalabili da produrre e che durano più a lungo”, ha affermato Duvall. “Vorremmo anche mostrare sicurezza ed efficacia del nuovo gtrattamento in modelli più grandi come trampolino di lancio verso l’applicazione a lungo termine delle terapie con siRNA MMP13 nei pazienti”.
Fonte:Nature
