物理科技生物学-PHYICA

用释SMD-27放药物的植入细胞治疗类风湿性关节炎

医学研究 2021-12-07 21:52:26

圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员

路易斯拥有基因工程细胞,当植入小鼠体内时,可以释放生物药物来应对炎症

图为一个植入物,由一个编织支架组成,支架上涂有工程软骨细胞,这些软骨细胞在炎症反应中释放药物

学分:华盛顿大学吉拉克实验室 圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员以开发副作用最小的类风湿性关节炎疗法为目标

路易斯拥有基因工程细胞,当植入小鼠体内时,可以释放生物药物来应对炎症

在类风湿性关节炎小鼠模型中,工程细胞减少了炎症,并防止了一种称为骨侵蚀的骨损伤

该研究小组的最终目标是为应对类风湿性关节炎的人开发治疗方法,类风湿性关节炎是一种影响约1

美国300万成年人

资深研究员Farshid Guilak博士说:“医生通常通过注射或输注抗炎生物药物来治疗类风湿性关节炎患者,但这些药物在输送足够长的时间和足够高的剂量以产生有益效果时,会导致显著的副作用。”

D

米尔德里德·B

西蒙整形外科教授

“我们使用CRISPR技术对干细胞中的基因进行了重新编程

然后我们通过在编织支架上植入细胞来制造一个小的软骨植入物,并把它们放在老鼠的皮下

这种方法允许这些细胞长时间留在体内,并在炎症发作时分泌一种药物

" 新的发现发表在9月20日的网上

1在《科学进展》杂志上

研究人员使用CRISPR-Cas9基因组编辑技术来制造细胞,以分泌一种生物药物来应对炎症

该药物通过与白细胞介素-1 (IL-1)结合来减轻关节炎症,白细胞介素-1是一种通过激活关节中的炎症细胞来促进关节炎炎症的物质

华盛顿大学再生医学中心的联合主任Guilak和他的团队先前开发了支架,他们在支架上涂上干细胞,然后植入关节形成软骨

该策略允许研究人员植入工程软骨细胞,使其在几天后不会漂移,并能存活数月或更长时间

他的实验室此前还利用CRISPR-Cas9技术构建了所谓的SMART软骨细胞(为自主再生治疗而修饰的干细胞),以改变这些细胞中的基因,从而当软骨中的基因被炎症激活时,它们会分泌出相应的药物

在新的研究中,Guilak的团队将这些策略结合起来,为类风湿性关节炎提供治疗

“这些细胞在皮肤下或关节里呆了几个月,当它们感觉到炎症环境时,它们就被编程释放出生物药物,”吉莱克说,他也是圣克里斯纳儿童医院的研究主任

路易斯(号外乐团成员)

在这种情况下,该药物类似于免疫抑制剂anakinra,它与IL-1结合并阻断其活性

有趣的是,这种药物并不经常用于治疗类风湿性关节炎,因为它的半衰期很短,不会在体内停留很长时间

但是在这项对小鼠的研究中,这种药物减少了炎症,防止了类风湿性关节炎中常见的骨损伤

“我们专注于骨侵蚀,因为这是类风湿性关节炎患者的一个大问题,目前的生物制剂无法有效治疗,”联合第一作者Yunrak Choi医学博士说,他是Guilak实验室的一名客座骨科医生

“我们使用成像技术来仔细检查动物的骨骼,我们发现这种方法可以防止骨侵蚀

我们对这一进展感到非常兴奋,它似乎满足了一个重要的未满足的临床需求

" 吉拉克与风湿病学部主任克里斯汀·范医学博士以及盖伊和埃拉·梅·马格纳斯医学教授合作

Pham解释说:“虽然生物制剂已经彻底改变了炎症性关节炎的治疗,但持续服用这些药物往往会导致不良事件,包括感染风险增加。”

“对我们这些从事关节炎患者工作的人来说,基本上根据需求提供此类药物以应对关节炎发作的想法极具吸引力,因为这种方法可以限制持续高剂量服用这些药物带来的副作用

" 通过CRISPR-Cas9基因编辑,细胞有潜力被编程来制造各种药物,这意味着如果一种关节炎药物在特定患者中比另一种更有效,研究人员可以改造软骨细胞来进行个性化治疗

该策略在治疗其他炎性关节炎疾病方面具有巨大潜力,包括幼年关节炎,这种疾病影响了美国30多万儿童

凯尔西·H说:“许多关节炎患者不得不自己注射这些药物,每天、每周或每两周注射一次,而其他人每隔几个月就去一次医生的办公室,接受这些生物制剂之一的输注,但在这项研究中,我们已经证明了我们可以将活组织制成药物输送系统。”

柯林斯博士

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,Guilak实验室的博士后研究员,该研究的第一作者之一

“这些细胞能够感知问题,并通过生产药物做出反应

这种方法也有助于我们理解为什么某些生物制剂对炎症性关节炎的作用有限

这不是因为它们没有结合到正确的目标上,而是因为与植入的SMART细胞自动控制的药物释放水平相比,注射的药物是短暂的

" 研究人员正在继续用CRISPR-Cas9和干细胞进行实验,甚至是可以制造多种药物来应对不同炎症诱因的工程细胞

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