细胞在炎症反应中的中枢释放药物

目标的发展与最小的类风湿性关节炎治疗的副作用,圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员有转基因细胞,植入老鼠的时候,将生物药物反应炎症。

基因工程细胞减少炎症和防止骨损伤的一种,被称为骨侵蚀,在类风湿性关节炎的小鼠模型。研究小组的最终目的是开发治疗人们应对风湿性关节炎,一项对130万名成年人衰弱性条件,影响了在美国。

“医生经常治疗类风湿性关节炎病人注射或输液抗炎生物药物,但这些药物会引起明显的副作用时交付的时间足够长,足够高剂量有有利影响,“说高级调查员Farshid Guilak,米尔德里德b .西蒙教授博士骨科手术。“我们用CRISPR技术重组基因的干细胞。然后我们创建了一个小软骨移植的种子细胞在编织支架,我们放在老鼠的皮肤下。体内的方法使这些细胞保持很长一段时间和分泌药物每当耀斑炎症。”

新发现是9月1日在线发表在《科学》杂志上的进步。

研究人员使用CRISPR-Cas9基因组编辑技术使细胞分泌生物药物反应炎症。药物可以减少关节炎症的绑定interleukin-1 (il - 1),一种物质,通常促进炎症在关节炎通过激活炎症细胞在关节。

Guilak,华盛顿大学再生医学中心的主任,之前和他的团队开发出了脚手架,上衣用干细胞,然后植入到关节软骨。策略允许研究人员植入工程软骨细胞以这样一种方式,他们不漂流了几天后,可以存活数月或更长。

他的实验室也之前构建的所谓聪明的软骨细胞(干细胞再生疗法为自主修改)使用CRISPR-Cas9技术改变基因的细胞,这样当炎症基因在软骨被激活,他们分泌药物反应。

在新的研究中,Guilak的团队组合策略提供治疗类风湿性关节炎。

“细胞在皮肤或坐在联合几个月,当他们感觉炎症环境中,他们会释放出生物药物,”Guilak说,还研究主管后来儿童医院-圣路易斯。

在这种情况下,药物和免疫抑制剂药物anakinra类似,其活动与il - 1和块。有趣的是,药物并不经常用于治疗风湿性关节炎,因为它有一个半衰期短,在体内不会持续太久。但在老鼠在这项研究中,药物减少炎症和防止骨损伤经常可以在类风湿性关节炎。

“我们专注于骨侵蚀,因为这是一个大问题对于类风湿性关节炎患者,目前没有有效的治疗的生物制剂“co-first作者Yunrak说崔博士来访的整形外科医生Guilak实验室。“我们使用成像技术来仔细检查骨头的动物,我们发现这种方法预防骨质流失。我们非常兴奋,这似乎满足一个重要的未满足的临床需要。”

Guilak与克里斯汀•范教授,医学博士,主任风湿病和分工的家伙,艾拉梅格尼斯的医学教授。

“虽然生物制剂已经彻底改变了类风湿性关节炎的治疗,这些药物的持续管理常常会导致不良事件,包括增加感染的风险,”范教授解释道。“交付这些药物的概念本质上是对需求响应关节炎耀斑非常吸引我们这些与关节炎患者,因为这种方法可能会限制伴随连续高剂量的不利影响这些药物的管理。”

CRISPR-Cas9基因编辑,细胞有可能被编程,使各种各样的药物,这意味着如果一个关节炎药物比另一个在一个特定的病人更有效,研究人员可以工程师软骨细胞进行个性化治疗。其他战略是有很大潜力的治疗类风湿性关节炎的条件,包括青少年关节炎,影响超过300000名儿童在美国。

“很多关节炎患者必须服用这些药物,每天给自己注射,每周或每两周,而其他人去医生办公室每隔几个月收到注入这些生物制剂之一,但在这个研究中,我们已经证明了我们可以活组织成一个药物传输系统,”凯尔西·h·柯林斯说,博士,博士后研究助理Guilak实验室和co-first研究》一书的作者。“这些细胞能够感知和回应的问题产生一种药物。这种方法还可以帮助我们理解为什么某些生物制剂类风湿性关节炎的影响可能有限。不是因为他们不绑定到正确的目标,但可能是因为一种注射药物相比是短暂的自动控制水平的药物释放的植入智能细胞。”

研究者继续实验CRISPR-Cas9和干细胞,甚至工程细胞可能制造多个药物来应对不同的触发炎症。

参考:崔y r,柯林斯KH、Springer LE et al。genome-engineered人工植入物autoregulated anticytokine药物输送。Sci副词。2021年。doi: 10.1126 / sciadv.abj1414

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