科学家开发出分泌抗炎药的智能软骨

尽管抗炎药可用于治疗疾病，例如骨关节炎，但目前的给药方法有缺点，包括需要定期注射或这些药物对全身的影响。华盛顿大学（圣路易斯）医学院的最新研究可以通过工程化的“智能软骨”解决这些缺点。
当关节受到机械压力时会分泌抗炎药。由诸如骨关节炎之类的退化性疾病和诸如类风湿性关节炎之类的自身免疫性疾病引起的关节发炎令人痛苦，使人衰弱并且难以治疗。
尽管仍存在许多改善这些药物使用方法的空间，但目前有一些药物可以缓解炎症和肿胀并使患者的生活更轻松。例如，Anakinra（Anakinra）是一种用于治疗类风湿性关节炎的药物，但用户每次使用时都需要改变注射部位，而且还会带来感染风险，例如肺炎或过敏反应。
通过在机械力的作用下可以注射和释放的缓释微胶囊甚至水凝胶，科学家在该领域取得了可喜的进展，最新的研究形成了另一个令人振奋的进展。它与上述水凝胶有一些相似之处，因为它被设计为仅在关节受到诸如膝部弯曲之类的机械压力时才释放药物。
这被认为是解决骨关节炎特别是骨关节炎的不适的方法。这些类型的例行行为可能会导致疼痛，并使日常生活变得困难。
科学家首先研究了从猪中提取的软骨细胞，并能够确定这些细胞对应激的响应的关键途径，以及对机械负荷响应而打开的软骨中的基因回路。然后，他们转向基因工程来创建这些细胞的变体，这些变体不仅可以通过驱动炎症来应对压力，而且在此过程中会产生类似药物的类似物质。
“我们改变了细胞中的DNA片段，以告诉他们在感觉到负荷时做一些不同于正常的事情。”资深研究员Farshid Guilak说。
“就是说，要制造抗关节炎药。”这些实验是在实验室中进行的。
科学家模拟了关节的机械应力，并用小的玻璃移液管压缩了细胞，使其释放抗炎药。回复。
正如Guilak解释的那样，以这种方式递送药物可以将其滴入患处以抵抗炎症，这可以使其更有效。 “除非该药物连续使用多年，否则它似乎不会起作用，这可能就是为什么它在涉及骨关节炎患者的临床试验中效果不佳的原因。
”他说。 “在实验室的细胞实验中，我们在设计的软骨细胞中使用了现有的信号系统，以便它们可以在需要时释放药物。
在这里，我们正在使用合成生物学来创建人造细胞类型，我们可以进行编程以响应我们希望其响应的内容。”除了避免定期注射和提高药物的有效性外，这种方法还可以消除长期递送所带来的许多副作用，包括脱发，疲劳和胃痛。
希望该团队相信该技术可以在医学科学的其他地方得到应用。 “我们可以创造出能够自动产生止痛药，抗炎药或生长因子来再生软骨的细胞。
”吉拉克说。 “我们认为，该策略可以用作完成我们可能需要做的事情的框架，该过程是对细胞进行编程以提供处理各种医学问题的方法。
”该研究发表在《科学进展》杂志上。负责编辑AJX。