据动物研究显示,由科罗拉多大学博尔德分校、科罗拉多大学安舒茨分校和科罗拉多州立大学的科学家和工程师组成的研究团队开发了一系列新疗法,这些疗法可以促使衰老或受损的关节在几周内自我修复。
新的骨关节炎治疗方法包括向关节进行单次再生注射,以及使用生物材料修复套件,该套件可募集人体自身的细胞来修补受损软骨上的孔洞。
为了加快研究进程,联邦卫生高级研究计划署(ARPA-H)本周宣布,多学科团队将进入该项目的下一阶段。
该项目隶属于美国国家健康研究所 (ARPA-H) 的“骨关节炎组织再生创新技术 (NITRO)”计划。 NITRO 计划由 ARPA-H 项目经理 Ross Uhrich 博士领导。
“短短两年时间,我们就从一个遥不可及的想法,发展到研发出这些疗法,并证明它们可以逆转动物的骨关节炎,”首席研究员、科罗拉多大学博尔德分校化学与生物工程教授斯蒂芬妮·布莱恩特说。 “我们的目标不仅是缓解疼痛和阻止病情发展,而是彻底根除这种疾病。”
骨关节炎是美国第三大常见疾病,全球30岁以上人群中约有六分之一患有此病。它会导致软骨(一种缓冲组织,可以防止骨骼相互摩擦)退化。随着时间的推移,它还会损害骨骼,改变关节形状,使活动变得极其痛苦。
患者通常只有两种选择:治疗疼痛或进行关节置换。目前尚无治愈方法。为了找到治愈方法,科罗拉多州的医疗团队正在采取两种策略。
治疗关节的双管齐下策略
第一种方法是重新利用一种已获美国食品药品监督管理局批准的现有药物,将其用于治疗骨关节炎。材料科学家布莱恩特和她的同事开发了一种获得专利的颗粒输送系统,该系统可以注射到关节中,并在数月内间歇性地释放药物。
对于软骨或骨骼有明显损伤的患者,该团队还开发了一种工程蛋白质混合物,可以通过关节镜注射到位并进行修复,从而募集人体自身的祖细胞来修补缺口。
研究团队用这种注射剂治疗患有关节炎和损伤的动物后,它们的关节在四到八周内恢复了健康状态。布莱恩特说,当他们修补骨骼或软骨上的孔洞时,观察到了“缺陷的完全再生和修复”。在取自接受关节置换手术患者的人体细胞中,这种疗法也表现出明显的再生效果。
NITRO 是 ARPA-H 的首个项目,旨在开发“能够完全再生受损关节的微创疗法”。
第一阶段顺利完成,团队现在正进入第二阶段。
布莱恩特说:“能够参与ARPA-H的第一个项目,并成为首批晋级第二阶段的团队之一,我感到非常兴奋。”
这对患者意味着什么
科罗拉多大学安舒茨分校骨科系主任兼教授伊瓦琳娜·伯格博士表示,她见过骨关节炎困扰着各色人等,从肩膀疼痛无法梳头的老人,到因膝盖或背部疼痛而不得不放弃自己所热爱的运动的跑步运动员和曲棍球运动员。
“目前,对许多患者来说,要么选择进行费用高昂的大型手术,要么就什么都得不到。中间的选择并不多,”一直关注该团队研究的伯格说。 “这就是ARPA-H如此重要的原因。”
她和布莱恩特设想,未来有一天,处于疾病早期阶段的患者能够获得价格合理的单次剂量疗法,从而保持关节多年健康。而那些组织受损的患者,只需一次就诊即可修复,并迅速康复。
该团队希望在今年晚些时候在同行评审期刊上发表他们的动物研究结果,并已成立一家名为 Renovare Therapeutics Inc. 的公司,以推进商业化进程。
如果未来的研究按计划进行,布莱恩特预计临床试验最早可能在 18 个月内开始。
“这可能会给患者带来真正的改变,”布莱恩特说。