צוות של חוקרים אורתופדיות מצא הוכחה מוחלטת, הגנטי של איך הצורה הנפוצה ביותר של דלקת מפרקים הורס הסחוס במפרק כמעט 21,000,000 אמריקאים ההזדקנות, כך עולה ממחקר שפורסם באינטרנט 2 ספטמבר של Journal of Bone ומחקר מינרליים . הממצאים לשמש יסוד חשוב בעיצוב של טיפולים חדשים עבור דלקת מפרקים ניוונית (OA), אומרים החוקרים.
OA בהדרגה הורסת כל הסחוס במפרקים תוך יצירת רקמה צלקתית וגידולים גרמית מכאיבה. במקרים מתקדמים להביא עיוותים כאבים עזים כמו חולים מאבדים את כרית הגנה בין העצמות והמפרקים נושאת משקל כמו הברכיים והירכיים. עד סוף שנות 1980, OA נחשבה כחלק להזדקן. מאז, מחקרים גילו כי שינויים ביוכימיים לתרום המחלה שעלולה להיות הפוך על ידי תרופות. נוכחי תרופות, NSAIDs ו 2 מעכבי קוקס, משמשים כדי להפחית סימפטומים בחולים עם במקרים קלים, ניתוח החלפת מפרק במקרים קשים. כמה אפשרויות קיימות עבור אותם באמצע.
הולך לתוך במחקר הנוכחי, מעט היה ידוע על האירועים תאית ומולקולרית שגורמים סחוס לשבור במפרקים osteoarthritic. מחקרים קודמים כבר הראו כי רמות גבוהות של חלבון איתות מפתח, beta-catenin, היו מחוברים דלקת מפרקים ניוונית, אך אין עדות ישירה כדי לאשר אותה, או להציע את תפקידה. המחקר הנוכחי מספק את שניהם.
החוקרים עכברים מהונדסים גנטית למבוגרים יש רמות גבוהות של בטא-catenin, וראיתי שהם איבדו את רוב הסחוס במפרק שלהם, שכבת מגן המכסה את קצות העצמות בתוך המפרקים. העכברים פיתחו גידולים גם גרמי באותו microfractures לראות את המפרקים של חולי OA האדם. ניסוי לוויה על תאים אנושיים סחוס שנלקחו בחולים עם דלקת חמורה אישר גם כי רמות בטא catenin שלהם היו גבוהים בהרבה מהרגיל.
"יצרנו מודל המחקר הראשון החי שמראה בדיוק איך מפרקים ניוונית גורמת נזק", אמר די חן, MD, Ph.D., פרופסור במחלקה אורתופדיה ב אוניברסיטת רוצ'סטר המרכז הרפואי , המחבר הראשי של המחקר. "זה כמובן מעמיד אותנו בעמדה להפריע את התהליכים התורמים הנזק בדרך חדשה ורבת עוצמה."
מחקר פרטי
צוותי המחקר מאוקספורד, מאוניברסיטת ליידן בהולנד, פרסם את תוצאות מיפוי גנטי מחקרים בשנים 2004 ו -2005 נמצא כי אנשים עם מוטציה גנטית נדירה ביותר נטו יותר לפתח דלקת מפרקים ניוונית. מוטציה היה בגן frzb (פריסבי), הידוע קוד חלבון הנקרא sFRP3 שבדרך כלל שומר על בטא catenin רמות לבדוק. זה הקשר בין המוטציה frzb, בטא catenin ו דלקת מפרקים ניוונית עדיין נושא חם בנובמבר האחרון בכינוס השנתי של הקולג' האמריקני לראומטולוגיה בבוסטון. כאשר שמע על חן זה מעמיתים חוזרים, הוא הצטרף גזע לספק ראיות הראשונה ישירה, גנטי בעכבר, לחיות מבוגר כי העלאת ביתא-catenin רמות יוצר תופעות כמו דלקת מפרקים ניוונית של המפרקים הזדקנות אנושית.
כדי לנצח את המירוץ, הצוות של חן היה צריך להתגבר על מכשול עיקש. שיטה סטנדרטית לקביעת פונקציה של חלבון כמו בטא catenin היא להסיר את הגן הקודים חלבון זה מעובר של העכבר, ולאחר מכן לבחון את ההשלכות של הסרת ביוכימיים כי הגזע החדש. במקרים רבים, לעומת זאת, אותם גנים שפועלים בריא ישיר אצל מבוגרים גם לשלוט על התפתחות החיה מעובר לעובר. ניסיונות "להפיל" את הפעולה של גנים אלה בעובר הם קטלנית, והרבה לפני החוקרים יכולים לחקור את השפעתם של שינויים בביטוי הגנים שבאים עם הגיל. שמירה על רמות מדויקות של בטא-catenin, למשל, היא חיונית להתפתחות בריאה של עצמות וסחוס בעובר.
חן ועמיתיו פתר את הבעיה על ידי הנדסה חציית קווים העכברים הטרנסגניים. הם יצרו עכבר עם במפרק מובנית מערכת גנטית שעלולה להגביר את רמות הבטא-catenin, אלא רק בתגובה ההדק תרופה ספציפית מבוגר הזדקנות (לעומת ברחם), ורק סוג תאים מסוים (א הסחוס תאים). החדש תוכנן בטא catenin ההפעלה מותנה (cAct) עכברים ייצג את הכלי הנכון הראשון שחקר את ההשפעה על החי, והציע את העדות הישירה הראשונה של מסלול רמז במחקרים מיפוי גנטי.
חוקרים מנוהל טמוקסיפן, תרופה נבחר על ההדק, כדי להפוך את הייצור של ייצור בטא catenin בתוך שלושה ושישה בן חודש עכברים ההפעלה מותנה. חוקרים מכן בדקו את רקמת הסחוס במפרק כעבור חודשיים כדי לחפש שינויים מבניים מורפולוגיים. הם גילו חורבן קשה הסחוס במפרק שמונה בן חודש בטא catenin עכברים cAct. אפילו ברמה המולקולרית, המפרקים של העכברים במחקר חיקה שרואים בחולים OA האדם. תהליכים לדרך אמור לרפא את המפרק הוסיף רק מחלות בטעות על ידי יצירת העצם שבו הסחוס צריך להיות על ידי גרימת צמיחת תאים מוטעית. עכברים שליטה ללא רמות גבוהות של ביטוי בטא catenin לא חוו פגיעה בסחוס שלהם.
ניתוח נוסף של הנתונים עולה כי יותר מדי בטא catenin אותת לייצור גבוה יותר של אנזים, מטריצה metalloproteinase 13 (MMP-13), המכונה מעדיפים לשבור ולהרוס את קולגן סוג 2 המרכיבה 90 אחוז של הסחוס במפרק.