התקדמות המחקר בנושא קרטלקס בטיפול באוסטאוארתריטיס ובתיקון נזקי סחוס

מאת Cocer Peptides       לפני חודש

כל המאמרים ומידע המוצר המסופקים באתר אינטרנט זה מיועדים אך ורק להפצת מידע ולמטרות חינוכיות.  

המוצרים המסופקים באתר זה מיועדים אך ורק למחקר במבחנה. מחקר במבחנה (בלטינית: *בזכוכית*, כלומר בכלי זכוכית) מתבצע מחוץ לגוף האדם. מוצרים אלה אינם תרופות, לא אושרו על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA), ואסור להשתמש בהם כדי למנוע, לטפל או לרפא כל מצב רפואי, מחלה או מחלה. חל איסור מוחלט על פי חוק להחדיר מוצרים אלו לגוף האדם או החיה בכל צורה שהיא.

סקירה כללית  

דלקת מפרקים ניוונית (OA) היא מחלת מפרקים כרונית שכיחה המאופיינת בניוון סחוס, שיפוץ עצם תת-כונדרלי ותגובות דלקתיות סינוביאליות, הפוגעות באופן משמעותי באיכות החיים של החולים. עם האצת הזדקנות האוכלוסייה, שכיחות OA נמצאת בעלייה, מה שמטיל עומס על החברה והמשפחות.

איור 1 השוואה בין המאפיינים הפתולוגיים של דלקת מפרקים שגרונית ואסטאוארתריטיס. דלקת מפרקים שגרונית מאופיינת בתהליך דלקתי המתווך על ידי תגובות אוטואימוניות מולדות, אדפטיביות וסטרומליות.

נזק לסחוס הוא שלב קריטי בהתקדמות של OA. בשל יכולת התיקון העצמי המוגבלת של הסחוס, קשה להחלים נזק באופן ספונטני, מה שמוביל להתקדמות המחלה הדרגתית. לכן, זיהוי שיטות יעילות לתיקון נזקי סחוס הפך למוקד מחקרי בטיפול ב-OA.

קרטלקס היא תרופה ביו-פרמצבטית שתוכננה במיוחד כדי לקדם תיקון נזקי סחוס. ההרכב הספציפי שלו משתנה בהתאם לתהליכי מחקר וייצור שונים, אך הוא מכיל בדרך כלל גורמים ביו-אקטיביים מרובים, רכיבי מטריקס חוץ-תאיים וחומרי נשא. בין אלה, גורמים ביו-אקטיביים כגון גורם גדילה מתמר-β (TGF-β) וגורם גדילה דמוי אינסולין-1 (IGF-1) ממלאים תפקיד מכריע בוויסות שגשוג תאי סחוס, התמיינות וסינתזת מטריצה ​​חוץ-תאית. רכיבי מטריקס חוץ-תאיים כגון קולגן וחומצה היאלורונית מספקים תמיכה פיזית לכונדרוציטים ומשתתפים בוויסות הידבקות תאים, נדידה והעברת אותות. חומרי נשא משמשים לכיס ולמשוך שחרור של רכיבים ביו-אקטיביים, ומבטיחים את יעילותם המתמשכת באתר הפציעה.

תפקידו של קרטלקס בתיקון פציעות סחוס

(1) קידום התפשטות ובידול של כונדרוציטים

גורמים ביו-אקטיביים בקרטלקס, כגון TGF-β ו-IGF-1, מפעילים מסלולי איתות בתוך כונדרוציטים, מקדמים את התקדמות מחזור התא ומאפשרים לכונדרוציטים לעבור מהשלב השקט לשלב ההתרבות. TGF-β נקשר לקולטנים משטח התא כדי להפעיל את מסלול האותות Smad, לווסת את הביטוי של חלבונים הקשורים למחזור התא, ובכך לקדם סינתזת DNA וחלוקת תאים בכונדרוציטים. IGF-1, לעומת זאת, מעכב אפופטוזיס של כונדרוציטים דרך מסלולי האיתות PI3K-Akt ו-MAPK תוך קידום שגשוג תאים, הגדלת מספר הכונדרוציטים ומתן מקור תאי הולם לתיקון סחוס.

במהלך התקדמות דלקת מפרקים ניוונית, הפנוטיפ של כונדרוציטים נוטה להשתנות, המאופיין בסינתזה מופחתת של רכיבי מטריקס כונדרו ספציפיים כגון קולגן מסוג II ופרוטאוגליקנים, וסינתזה מוגברת של קולגן מסוג I ומטריצה ​​מטלופרוטאינים (MMPs), המובילה לניוון רקמת הסחוס. קרטלקס יכול לשמור על הפנוטיפ התקין של כונדרוציטים על ידי ויסות העברת אותות תוך תאית וביטוי גנים, שומר על הפנוטיפ התקין של כונדרוציטים. TGF-β יכול להגביר את הביטוי של הגן SOX9, שהוא גורם שעתוק מפתח המקדם את שעתוק הגנים של קולגן מסוג II ופרוטאוגליקנים, ובכך לשמור על יכולתם של הכונדרוציטים לסנתז רכיבי מטריקס ספציפיים לסחוס. רכיבים מסוימים בקרטלקס יכולים גם לעכב את הביטוי של MMPs, להפחית את הפירוק של המטריצה ​​החוץ-תאית ולהגן על שלמות רקמת הסחוס.

(2) ויסות חילוף החומרים של המטריצה ​​החוץ-תאית

המטריצה ​​החוץ-תאית היא מרכיב חשוב ברקמת הסחוס, המורכבת בעיקר מקולגן, פרוטאוגליקנים וסיבים אלסטיים. קרטלקס מקדם את הסינתזה של מרכיבי המטריצה ​​החוץ-תאיים הללו על ידי הפעלת מסלולי איתות אנבוליים בתוך כונדרוציטים. בנוסף לקידום בתיווך TGF-β של סוג II קולגן ופרוטאוגליקן, גורמי גדילה אחרים ב-Cartalax, כגון Fibroblast growth factor (FGF), יכולים גם הם לפעול באופן סינרגטי כדי לעורר כונדרוציטים לסנתז יותר מטריצה ​​חוץ-תאית. FGF משפר את יכולת סינתזת החלבון בתוך כונדרוציטים, מקדם את הסינתזה וההפרשה של מולקולות גדולות כמו קולגן ופרוטאוגליקנים, ובכך מגדיל את התוכן של המטריצה ​​החוץ-תאית ומשפר את התכונות הביומכניות של הסחוס.

במהלך תיקון פציעת סחוס, העיצוב מחדש של המטריצה ​​החוץ-תאית הוא תהליך דינמי. קרטלקס לא רק מקדם את הסינתזה של המטריצה ​​החוץ-תאית אלא גם מסדיר את תהליך העיצוב מחדש שלה. זה משיג זאת על ידי ויסות האיזון בין מטריצת מטלופרוטאינזים (MMPs) ומעכבי הרקמה שלהם (TIMPs). קרטלקס מעכב את הפעילות של MMPs, מפחית פירוק יתר של המטריצה ​​החוץ-תאית; הוא מקדם את הביטוי של TIMPs, מגביר את השפעתם המעכבת על MMPs, ובכך שומר על איזון יחסי בין הסינתזה וההשפלה של המטריצה ​​החוץ-תאית, דבר המסייע לתיקון מסודר ועיצוב מחדש של רקמת הסחוס.

(3) השפעות אנטי דלקתיות

לתגובות דלקתיות תפקיד משמעותי בהתפרצות והתקדמות של OA. לקרטלקס יש תכונות אנטי דלקתיות מסוימות והוא יכול לווסת את הביטוי של ציטוקינים דלקתיים. במיקרו-סביבה הדלקתית, קרטלקס יכול לעכב את הייצור של ציטוקינים פרו-דלקתיים כמו גורם נמק גידולי α (TNF-α) ואינטרלוקין-1β (IL-1β), תוך שיפור הביטוי של ציטוקינים נוגדי דלקת כמו אינטרלוקין-10 (IL-10), ובכך להקל על תיקון דלקתיות מקומית וליצירת מפרק דלקתי מקומי.

יישום של קרטלקס בטיפול באוסטאוארתריטיס

(1) מחקרים על ניסויים בבעלי חיים

בניסויים בבעלי חיים, חוקרים הקימו מודלים שונים של OA של בעלי חיים, כמו מודל OA של חולדה המושרה על ידי טרנסקציית רצועה צולבת קדמית (ACLT) ומודל OA של ארנב המושרה על ידי פפאין, כדי להעריך את היעילות של Cartalax בתיקון נזקי סחוס. תוצאות ניסוי הראו כי לאחר התערבות קרטלקס, ניתוח היסטולוגי גילה שיפורים משמעותיים בחלקות משטח הסחוס המפרק, במבנה התא ובמרכיבי המטריצה ​​החוץ-תאית. ציון הנזק לסחוס בקבוצת הניסוי הופחת משמעותית, מה שמעיד על כך ש-Cartalax מפחית ביעילות את חומרת הנזק לסחוס.

ניתוחים אימונוהיסטוכימיים וביולוגיים מולקולריים חשפו רמות ביטוי מוגברות של סמנים ספציפיים לסחוס ורמות ביטוי מופחתות של אנזימים מתכלים כגון MMPs בקבוצה שטופלה ב-Cartalax, מה שאישש עוד יותר את תפקידו בקידום תיקון הסחוס ובוויסות חילוף החומרים של המטריצה ​​החוץ-תאית.

(2) חקירת יישומים קליניים

למרות ש-Cartalax עדיין בשלב החקירה ליישום קליני, דווחו כמה מחקרים קליניים ראשוניים. קרטלקס מיועד בעיקר לחולים עם דלקת מפרקים ניוונית קלה עד בינונית, במיוחד אלה עם נזק סחוס מאומת. עבור דלקת מפרקים ניוונית בשלבים מוקדמים, בהם נזקי הסחוס עדיין הפיכים, קרטלקס יכול להאט ביעילות את התקדמות המחלה ולתקן נזקי סחוס על ידי קידום שגשוג כונדרוציטים, ויסות חילוף החומרים של המטריצה ​​החוץ-תאית והפחתת תגובות דלקתיות. קרטלקס יכול לשמש גם כתוספת לטיפול כירורגי, המיושם לאחר ניתוח ארתרוסקופי או ניתוח תיקון סחוס כדי לקדם את הריפוי והתיקון של רקמת הסחוס.

מַסְקָנָה

לסיכום, קרטלקס מפגין פוטנציאל משמעותי בתיקון נזקי סחוס בטיפול באוסטאוארתריטיס. מנקודת מבט של מנגנון פעולה, הוא מקדם שגשוג והתמיינות של תאי סחוס, מווסת את חילוף החומרים של המטריצה ​​החוץ-תאית, ומפעיל השפעות אנטי דלקתיות, ובכך מתקן ומגן על סחוס פגום ממספר זוויות.

מקורות

[1] Hu N, Qiu J, Xu B, et al. תפקידם של תאי גזע/אבי סחוס בתיקון סחוס בדלקת מפרקים ניוונית[J]. Current Stem Cell Research & Therapy, 2023,18(7):892-903.DOI:10.2174/1574888X 17666221006 113739.

[2] McClurg O, Tinson R, Troeberg L. Targeting Cartilage Degradation in Osteoarthritis[J]. Pharmaceuticals, 2021,14(2).DOI:10.3390/ph14020126.

[3] Tanideh N, Borzooeian G, Lotfi M, et al. אסטרטגיה חדשה של תיקון סחוס באמצעות יישום של P. atlantica עם תאי גזע וקולגן [J]. איברים מלאכותיים, 2021,45(11):1405-1421.DOI:10.1111/aor.14026.

[4] לק, רומיין ק, מק ג, ואח'. הטיפול בנזק לסחוס באמצעות שלפוחיות חוץ-תאיות שמקורן בתאי גזע אנושיים: סקירה שיטתית של מחקרים in vivo[J]. Frontiers in Bioengineering וביוטכנולוגיה, 2020,8:580.DOI:10.3389/fbioe.2020.00580.

[5] Macfarlane E, Seibel MJ, Zhou H. Arthritis ותפקידם של גלוקוקורטיקואידים אנדוגניים [J]. מחקר עצמות, 2020,8(1):33.DOI:10.1038/s41413-020-00112-2.

[6] Huang LJ, Chen W P. Astaxanthin משפר את נזקי הסחוס בדלקת מפרקים ניוונית ניסיוני[J]. Modern Rheumatology, 2015,25(5):768-771.DOI:10.3109/14397595.2015.1008724.

מוצר זמין לשימוש מחקר בלבד: