Una potente combinazione di farmaci sperimentali inverte l’artrosi nei ratti

Le persone con artrosi o artrite da “usura” hanno opzioni di trattamento limitate: antidolorifici o interventi di sostituzione dell’articolazione. Ora, i ricercatori del Salk Institute hanno scoperto che una potente combinazione di due farmaci sperimentali inverte i segni cellulari e molecolari dell’osteoartrite nei ratti e nelle cellule isolate della cartilagine umana.

I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Protein & Cell il 16 gennaio 2020.

“La cosa veramente eccitante è che questa è potenzialmente una terapia che può essere tradotta facilmente in clinica. Siamo entusiasti di continuare a perfezionare questa promettente terapia di combinazione per uso umano “, ha dichiarato Juan Carlos Izpisua Belmonte, autore principale e Professore nel Gene Expression Laboratory del Salk.

L’artrosi colpisce circa 30 milioni di adulti. E’ il disturbo articolare più comune negli Stati Uniti e la sua prevalenza dovrebbe aumentare nei prossimi anni a causa dell’invecchiamento della popolazione e dell’aumento del tasso di obesità. La malattia è causata da cambiamenti graduali alla cartilagine che ammortizza ossa e articolazioni. Durante l’invecchiamento e lo stress ripetuto, molecole e geni nelle cellule di questa cartilagine articolare cambiano, portando infine alla rottura della cartilagine e alla crescita eccessiva dell’osso sottostante, causando dolore cronico e rigidità.

Precedenti ricerche avevano individuato due molecole, l’alfa-KLOTHO e il recettore beta TGF 2 (TGFβR2), come potenziali farmaci per il trattamento dell’osteoartrite. αKLOTHO agisce sulla rete di molecole che circondano le cellule della cartilagine articolare, impedendo a questa matrice extracellulare di degradarsi. TGFβR2 agisce più direttamente sulle cellule della cartilagine, stimolando la loro proliferazione e prevenendone la rottura.

Mentre ogni singolo farmaco aveva moderatamente ridotto l’artrosi nei modelli animali della malattia, Izpisua Belmonte e i suoi colleghi si chiedevano se la combinazione dei due farmaci avrebbero agito in modo più efficace.

“Abbiamo pensato che mescolando queste due molecole che funzionano in modi diversi, forse avremmo potuto ottenere migliori risultati”, afferma Paloma Martinez-Redondo, un socio di ricerca Salk e primo autore del nuovo studio.

Vedi anche: Nuovo approccio terapeutico per l’osteoartrosi

I ricercatori hanno trattato ratti giovani, altrimenti sani con osteoartrite, con particelle virali contenenti le istruzioni del DNA per la produzione di αKLOTHO e TGFβR2.

Sei settimane dopo il trattamento, i ratti che avevano ricevuto particelle di controllo avevano un’artrosi più grave nelle ginocchia, con la malattia che progrediva dallo stadio 2 allo stadio 4. Tuttavia, i ratti che avevano ricevuto particelle contenenti DNA αKLOTHO e TGFβR2 hanno mostrato il recupero della loro cartilagine: la cartilagine era più spessa, meno cellule stavano morendo e erano presenti cellule a proliferazione attiva. La malattia di questi animali è migliorata dallo stadio 2 allo stadio 1, una lieve forma di artrosi e non sono stati osservati effetti collaterali negativi.

“Dalla prima volta che abbiamo testato questa combinazione di farmaci su pochi animali, abbiamo visto un enorme miglioramento“, afferma Martinez-Redondo. “Abbiamo continuato a controllare più animali e vedere gli stessi risultati incoraggianti”.

Ulteriori esperimenti hanno rivelato 136 geni che erano più attivi e 18 geni che erano meno attivi nelle cellule della cartilagine dei ratti trattati rispetto ai ratti di controllo. Tra questi c’erano i geni coinvolti nell’infiammazione e nelle risposte immunitarie, che suggerivano alcuni percorsi attraverso i quali funziona il trattamento combinato.

Per testare l’applicabilità della combinazione farmacologica all’uomo, il team ha trattato cellule isolate di cartilagine articolare umana con αKLOTHO e TGFβR2. Sono aumentati i livelli di molecole coinvolte nella proliferazione cellulare, nella formazione di matrici extracellulari e nell’identità delle cellule della cartilagine.

Il team di ricerca prevede di sviluppare ulteriormente il trattamento e verificare se le molecole solubili delle proteine ​​αKLOTHO e TGFβR2 possano essere assunte direttamente, anziché somministrate attraverso particelle virali. Studieranno anche se la combinazione di farmaci può prevenire lo sviluppo dell’osteoartrite prima che si manifestino i sintomi.

“Pensiamo che questo potrebbe essere un trattamento praticabile per l’artrosi nell’uomo”, afferma Pedro Guillen, Direttore della Clinica CEMTRO e co-corrispondente autore.

Fonte: Protein & Cell