薬物を放出する移植細胞で治療された関節リウマチ
関節リウマチ：マウスの研究では、再配線された細胞が炎症に反応して生物学的薬剤を自動的に放出します
セントルイスのワシントン大学医学部の研究者は、副作用を最小限に抑えた関節リウマチ治療法の開発を目標に、マウスに移植すると炎症に反応して生物学的薬剤を送達する細胞を遺伝子操作しました。
関節リウマチのマウスモデルでは、操作された細胞が炎症を軽減し、骨侵食として知られる骨への損傷を防ぎました。
研究チームの最終的な目的は、米国の約1.3万人の成人が罹患している衰弱性の状態である関節リウマチに対処する人々のための治療法を開発することです。
「医師は関節リウマチの患者を抗炎症性の生物学的薬剤の注射または注入で治療することがよくありますが、これらの薬剤は、有益な効果をもたらすのに十分な長さおよび高用量で投与されると、重大な副作用を引き起こす可能性があります」と上級研究員のFarshidGuilak博士は述べています。 、整形外科のマイルドレッドB.サイモン教授。
「CRISPRテクノロジーを使用して、幹細胞の遺伝子を再プログラムしました。 次に、織られた足場に細胞を播種して小さな軟骨インプラントを作成し、マウスの皮膚の下に配置しました。
このアプローチにより、これらの細胞は長期間体内に留まり、炎症のフレアがあるときはいつでも薬を分泌することができます。」
新しい調査結果は、ジャーナルScienceAdvancesで1月XNUMX日にオンラインで公開されます。
研究者らは、CRISPR-Cas9ゲノム編集技術を使用して、炎症に反応して生物学的薬剤を分泌する細胞を作成しました。
この薬は、関節の炎症細胞を活性化することによって関節リウマチの炎症を促進することが多い物質であるインターロイキン-1（IL-1）に結合することにより、関節の炎症を軽減します
ワシントン大学再生医療センターの共同ディレクターであるギラックと彼のチームは、以前に、幹細胞でコーティングしてから関節に移植して軟骨を形成する足場を開発しました。
この戦略により、研究者は、数日後に漂流せず、数ヶ月以上生き残ることができるように、人工軟骨細胞を移植することができます。
彼の研究室は以前、CRISPR-Cas9テクノロジーを使用していわゆるSMART軟骨細胞（自律再生治療用に改変された幹細胞）を構築し、軟骨の遺伝子が炎症によって活性化されると、それに応じて薬物を分泌するようにそれらの細胞の遺伝子を変更しました。
新しい研究では、ギラックのチームは関節リウマチの治療を提供するための戦略を組み合わせました
「細胞は皮膚の下または関節に数ヶ月間留まり、炎症環境を感知すると、生物学的薬剤を放出するようにプログラムされます」と、Shriners Hospitals for Children — St.Louisの研究責任者でもあるGuilak氏は述べています。
この場合、この薬は免疫抑制薬のアナキンラに似ていて、IL-1に結合してその活性をブロックします。
興味深いことに、その薬は半減期が短く、体内に長くとどまらないため、関節リウマチの治療にはあまり使用されていません。 しかし、このマウスでの研究では、この薬は炎症を軽減し、関節リウマチでよく見られる骨の損傷を防ぎました。
「骨侵食は、現在の生物学的製剤では効果的に治療されていない関節リウマチの患者にとって大きな問題であるため、私たちは骨侵食に焦点を合わせました」と、ギラック研究所の訪問整形外科医である共同筆頭著者のユンラック・チョイ医学博士は述べました。
「私たちは画像技術を使用して動物の骨を綿密に調べましたが、このアプローチによって骨の侵食が防止されることがわかりました。
私たちはこの進歩に非常に興奮しています。これは、満たされていない重要な臨床的ニーズを満たしているようです。」
Guilakは、リウマチ学部門のディレクターであるChristine Pham、MDと、Guy and Ella MaeMagness医学教授と協力しました。
「生物学的製剤は炎症性関節炎の治療に革命をもたらしましたが、これらの薬剤の継続的な投与は、感染のリスクの増加などの有害事象につながることがよくあります」とファムは説明しました。 「関節炎のフレアに応じて本質的にオンデマンドでそのような薬を届けるというアイデアは、関節炎患者を扱う私たちにとって非常に魅力的です。なぜなら、このアプローチはこれらの薬の継続的な高用量投与に伴う副作用を制限する可能性があるからです。」
CRISPR-Cas9遺伝子編集により、細胞はあらゆる種類の薬を作るようにプログラムされる可能性があります。つまり、特定の患者でXNUMXつの関節炎薬が別の薬よりもうまく機能する場合、研究者は軟骨細胞を操作して個別の治療を行うことができます。
関節リウマチ：この戦略は、米国の300,000万人以上の子供に影響を与える若年性関節炎を含む、他の炎症性関節炎の状態を治療する大きな可能性を秘めています。
「多くの関節炎患者は、これらの薬を自己投与し、毎日、毎週、または隔週で注射を行う必要がありますが、他の患者は、これらの生物製剤のXNUMXつを注入するために数か月ごとに診療所に行きますが、この研究では、生体組織を薬物送達システムにできることを示しています」と、ギラックの研究室の博士研究員であり、この研究の共同筆頭著者であるケルシーH.コリンズ博士は述べています。
「これらの細胞は問題を感知し、薬を生産することで反応することができます。
このアプローチは、特定の生物学的製剤が炎症性関節炎に限定的な影響を与える理由を理解するのにも役立ちます。
それは、それらが正しい標的に結合しないためではなく、注入されたSMART細胞によって放出される薬物の自動制御レベルと比較して、注入された薬物が短命であるためである可能性があります。」
研究者たちは、CRISPR-Cas9と幹細胞の実験を続けており、炎症のさまざまなトリガーに応答するために複数の薬剤を製造する可能性のある細胞を操作しています。
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