약물을 방출하는 이식된 세포로 치료한 류마티스 관절염

류마티스 관절염: 마우스 연구에서 재배선된 세포는 염증에 반응하여 자동으로 생물학적 약물을 방출합니다

최소한의 부작용으로 류마티스 관절염 치료법을 개발한다는 목표로 세인트루이스에 있는 워싱턴 의과대학의 연구원들은 유전자 조작된 세포를 가지고 있는데, 이 세포는 마우스에 이식될 때 염증에 반응하여 생물학적 약물을 전달합니다.

조작된 세포는 류마티스 관절염의 마우스 모델에서 염증을 감소시키고 뼈 부식으로 알려진 유형의 뼈 손상을 예방했습니다

연구팀의 궁극적인 목표는 미국에서 약 1.3만 명의 성인에게 영향을 미치는 쇠약 상태인 류마티스 관절염에 대처하는 사람들을 위한 치료법을 개발하는 것입니다.

수석 연구원인 Farshid Guilak 박사는 "의사는 종종 류마티스 관절염 환자에게 항염증 생물학적 약물을 주사하거나 주입하여 치료하지만, 이러한 약물은 유익한 효과를 낼 수 있을 만큼 충분히 길고 충분한 양으로 투여하면 심각한 부작용을 일으킬 수 있습니다"라고 말했습니다. , Mildred B. Simon 정형외과 교수.

“우리는 CRISPR 기술을 사용하여 줄기 세포의 유전자를 재프로그래밍했습니다. 그런 다음 우리는 짠 스캐폴드에 세포를 파종하여 작은 연골 임플란트를 만들고 쥐의 피부 아래에 배치했습니다.

이 접근 방식을 통해 이러한 세포가 오랫동안 체내에 남아 염증이 발적할 때마다 약물을 분비할 수 있습니다.”

새로운 연구 결과는 Science Advances 저널에 1월 XNUMX일 온라인으로 게재되었습니다.

연구자들은 CRISPR-Cas9 게놈 편집 기술을 사용하여 염증에 반응하여 생물학적 약물을 분비하는 세포를 만들었습니다.

관절의 염증세포를 활성화시켜 류마티스관절염에서 염증을 자주 촉진시키는 물질인 인터루킨-1(IL-1)에 결합하여 관절의 염증을 감소시키는 약물

워싱턴 대학 재생 의학 센터의 공동 소장인 Guilak과 그의 팀은 이전에 줄기 세포로 코팅한 다음 관절에 이식하여 연골을 형성하는 스캐폴딩을 개발했습니다.

이 전략을 통해 연구원들은 조작된 연골 세포를 며칠 후에도 표류하지 않고 몇 달 이상 생존할 수 있는 방식으로 이식할 수 있습니다.

그의 연구실은 또한 이전에 CRISPR-Cas9 기술을 사용하여 연골의 유전자가 염증에 의해 활성화될 때 반응하여 약물을 분비하도록 해당 세포의 유전자를 변경하는 이른바 SMART 연골 세포(자율 재생 치료를 위해 변형된 줄기 세포)를 구축했습니다.

새로운 연구에서 Guilak의 팀은 류마티스 관절염 치료를 제공하기 위한 전략을 결합했습니다.

"세포는 몇 달 동안 피부 아래나 관절에 앉아 있다가 염증 환경을 감지하면 생물학적 약물을 방출하도록 프로그래밍됩니다.

이 경우 약물은 IL-1에 결합하여 그 활성을 차단하는 면역억제제 아나킨라와 유사했습니다.

흥미롭게도 이 약은 반감기가 짧고 체내에 오래 머물지 않기 때문에 류마티스 관절염 치료에 자주 사용되지 않습니다. 그러나 쥐를 대상으로 한 이 연구에서 약물은 염증을 감소시키고 류마티스 관절염에서 흔히 볼 수 있는 뼈 손상을 예방했습니다.

공동 제XNUMX저자인 최윤락 계일락연구소 방문 정형외과 의사는 “류마티스 관절염 환자에게 골 미란은 현재의 생물학적 제제로 효과적으로 치료되지 않는 큰 문제이기 때문에 골 침식에 초점을 맞췄다”고 말했다.

"우리는 영상 기술을 사용하여 동물의 뼈를 면밀히 조사했으며 이 접근 방식이 뼈 침식을 방지한다는 것을 발견했습니다.

우리는 중요한 미충족 임상 요구를 충족시키는 것으로 보이는 이 발전에 대해 매우 흥분하고 있습니다.”

Guilak은 류마티스과 과장인 Christine Pham, MD, Guy and Ella Mae Magness 의학 교수와 협력했습니다.

Pham은 "생물학적 제제가 염증성 관절염 치료에 혁명을 일으켰지만 이러한 약물을 지속적으로 투여하면 감염 위험 증가를 비롯한 부작용이 종종 발생합니다"라고 설명했습니다. "관절염 발적에 대한 반응으로 이러한 약물을 주문형으로 제공한다는 아이디어는 관절염 환자와 함께 일하는 우리에게 매우 매력적입니다. 접근 방식이 이러한 약물의 지속적인 고용량 투여에 수반되는 부작용을 제한할 수 있기 때문입니다."

CRISPR-Cas9 유전자 편집을 통해 세포는 모든 종류의 약물을 만들도록 프로그래밍될 수 있는 잠재력이 있습니다. 즉, 특정 환자에서 한 관절염 약물이 다른 약물보다 더 잘 작동하면 연구자가 연골 세포를 조작하여 개인화된 치료법을 만들 수 있다는 의미입니다.

류마티스 관절염: 이 전략은 미국에서 300,000명 이상의 어린이에게 영향을 미치는 상태인 소아 관절염을 비롯한 다른 염증성 관절염 상태를 치료할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있습니다.

"많은 관절염 환자는 이러한 약물을 스스로 투여하여 매일, 매주 또는 격주로 주사를 맞아야 하는 반면, 다른 환자는 몇 달에 한 번씩 병원에 가서 이러한 생물학적 제제 중 하나를 주입해야 합니다. 그러나 이 연구에서 우리는 우리는 살아있는 조직을 약물 전달 시스템으로 만들 수 있습니다.

“이 세포들은 문제를 감지하고 약물을 생산함으로써 반응할 수 있습니다.

이 접근법은 또한 특정 생물학적 제제가 염증성 관절염에 제한된 영향을 미칠 수 있는 이유를 이해하는 데 도움이 됩니다.

그들이 올바른 표적에 결합하지 않기 때문이 아니라 주입된 SMART 세포에 의해 방출되는 약물의 자동 제어 수준에 비해 주입된 약물의 수명이 짧기 때문일 수 있습니다.”

연구원들은 CRISPR-Cas9 및 줄기 세포, 심지어 염증에 대한 다양한 유발 요인에 반응하기 위해 하나 이상의 약물을 제조할 수 있는 세포를 조작하는 실험을 계속하고 있습니다.

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출처:

워싱턴 대학교 의과대학 세인트루이스

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