Искусственно созданные стволовые клетки автоматически доставляют лекарства от артрита в назначенное время суток
Учитывая, что в США ревматоидным и ювенильным артритом страдают около 1,5 миллиона человек, исследователи из детской больницы Shriners Children's St. Louis обнаружили революционный способ потенциального минимизации обострений и симптомов, а также предотвращения прогрессирования заболевания.
Доктор Фаршид Гилак недавно опубликовал результаты нового метода «хронотерапии», приема лекарств на основе циркадного ритма организма, что потенциально может изменить способ лечения этого состояния в будущем. Работа опубликована в журнале Nature Communications .
Циркадный ритм относится к 24-часовым часам организма, которые регулируются мозгом и реагируют на свет. Используя комбинацию синтетической биологии и тканевой инженерии , исследовательская группа доктора Гилака разработала основанные на циркадных ритмах генные цепи, называемые «хроногенетикой», которые можно запрограммировать в стволовые клетки , которые после имплантации в организм подстраиваются под естественный циркадный ритм пациента и ежедневно в назначенное время доставляют противовоспалительные препараты . Некоторые препараты от артрита необходимо вводить ежедневно, чтобы они были эффективными, что особенно трудно переносить детям.
«Это первый случай, когда внутренние часы клетки были использованы для контроля доставки лекарств », — сказала доктор Лара Пфердехирт, первый автор исследования.
Ранее в лаборатории разрабатывались саморегулирующиеся «умные» клетки, вырабатывающие лекарства в ответ на воспаление. Новый подход был использован для создания стволовых клеток, которые автоматически вырабатывают лекарства в зависимости от суточного ритма организма.
«Каждая клетка нашего организма находится в 24-часовом цикле, включая клетки, которые могут переносить вспышки воспаления, часто сопровождающие такие состояния, как ревматоидный и ювенильный артрит », — сказал Гилак.
Играть
00:00
00:06
Немой
Настройки
ПИП
Перейти в полноэкранный режим
Играть
Биолюминесценция Per2-Luc, визуализируемая ежечасно в течение 5 дней из гранулы хряща, полученной методом тканевой инженерии in vitro. Масштабная линейка = 200 мкм. Кредит: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-56584-5
«Пациенты, страдающие артритными болями, часто испытывают пиковые симптомы и воспаление ранним утром, около 3–5 часов утра, в то время, когда люди обычно не принимают лекарства. Чтобы решить эту проблему, мы создали новую область, называемую хроногенетика, биоинженерные стволовые клетки, которые автоматически высвобождают лекарства, рассчитанные на ваш собственный организм, для лечения обострений заболевания еще до того, как они произойдут».
Доктор Гилак сказал, что исследования его команды показали, что согласование приема лекарств с циркадным ритмом организма может не только помочь облегчить боль, но и, в некоторых случаях, изменить течение болезни. Он сказал, что результаты в конечном итоге могут быть использованы для лечения других заболеваний, таких как рак или диабет, которые также демонстрируют циркадные характеристики.
«При таких заболеваниях, как ревматоидный артрит , чем раньше вы диагностируете и начнете лечить состояние, тем лучше вы сможете предотвратить воспаление, повреждающее суставы», — сказал доктор Гилак.
«Если организм сможет получать лекарства до этих обострений, что, таким образом, предотвратит повреждение суставов, то болезнь не будет прогрессировать. Ювенильный артрит и РА могут быть очень болезненными, а симптомы могут ощущаться очень изнурительными, особенно у детей, поэтому мы надеемся, что это новое исследование поможет уменьшить симптомы. Эта технология может изменить множество жизней. В настоящее время нет лекарств, которые могли бы обратить вспять течение болезни, но мы надеемся, что это может сделать это».
Доктор Гилак также является профессором ортопедической хирургии и биомедицинской инженерии имени Милдреда Б. Саймона в Университете Вашингтона в Сент-Луисе и содиректором Центра регенеративной медицины Университета Вашингтона. Его команда работает с Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) над началом клинических испытаний в течение следующих 3–5 лет.