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Scoperto target che arresta la degenerazione della cartilagine del ginocchio tipo osteoartrite

Credito: dominio pubblico CC0

Al momento non esiste una cura per l’artrosi, ma un gruppo di scienziati ritiene di aver scoperto un metodo attraverso il quale una semplice iniezione al ginocchio potrebbe potenzialmente fermare gli effetti della malattia. Questi ricercatori hanno dimostrato di poter mirare a un percorso proteico specifico nei topi, metterlo in overdrive e arrestare la degenerazione della cartilagine nel tempo. Basandosi su questa scoperta, sono stati in grado di dimostrare che il trattamento di topi con degenerazione della cartilagine del ginocchio indotta da intervento chirurgico attraverso lo stesso percorso attraverso lo stato dell’arte della nanomedicina potrebbe ridurre drasticamente la degenerazione della cartilagine e il dolore al ginocchio. Questi risultati sono stati pubblicati su Science Translational Medicine .

“Il nostro laboratorio è uno dei pochi al mondo a studiare la segnalazione del recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR) nella cartilagine e, sin dall’inizio, abbiamo scoperto che la carenza o l’inattivazione di EGFR accelera la progressione dell’osteoartrite nei topi “, ha affermato Ling Qin, Ph.D ., Professore associato di Chirurgia Ortopedica. “Pertanto, abbiamo proposto che la sua attivazione potesse essere utilizzata per il trattamento dell’osteoartrosi e in questo studio abbiamo dimostrato per la prima volta che un’attivazione eccessiva all’interno del ginocchio blocca la progressione dell’osteoartrite”.

Qin ha spiegato che i test degli altri laboratori che lavorano con EGFR hanno prodotto risultati “confusi e controversi”. Ma il laboratorio di Qin ha costantemente trovato i legami tra l’artrosi e le carenze di EGFR, che costituivano il fondamento della loro ipotesi.

I ricercatori hanno confrontato i topi tipici con quelli che avevano una molecola che si legava all’EGFR, chiamata ligando, che era sovraespressa nei condrociti, i mattoni della cartilagine. Questa sovraespressione guida l’eccessiva attivazione della segnalazione di EGFR nella cartilagine del ginocchio. Durante l’esame, si è scoperto che i topi con HBEGF sovraespresso (il ligando EGFR) avevano cartilagine allargata, il che significa che non si consumava come i topi che avevano una normale attività di EGFR. Inoltre, quando questi topi invecchiano fino all’età adulta, la loro cartilagine era resistente alla degenerazione e ad altri segni distintivi dell’osteoartrosi, anche se il menisco del ginocchio era danneggiato.

Per dimostrare ulteriormente che l’EGFR iperattivato era la ragione della resilienza dei topi, i ricercatori hanno scoperto che i trattamenti con gefitinib, progettati per bloccare la funzione EFGR, hanno tolto la protezione contro la degenerazione della cartilagine.

Con tutte queste conoscenze acquisite, i ricercatori hanno rivolto lo sguardo verso potenziali soluzioni di trattamento clinico. In una nuova serie di test hanno creato nanoterapiche attaccando un potente ligando EGFR, trasformando il fattore di crescita alfa, su nanoparticelle sintetiche, da iniettare in topi che avevano già danni alla cartilagine nelle ginocchia.

“I ligandi EGFR liberi hanno una breve emivita e non possono essere trattenuti all’interno di una capsula articolare a causa delle loro piccole dimensioni “, ha spiegato Zhiliang Cheng, Ph.D., professore associato di ricerca in Penn Engineering e un altro degli autori co-corrispondenti sulla carta. “Le nanoparticelle aiutano a proteggerle dalla degradazione, limitarle all’interno dell’articolazione, ridurre la tossicità fuori bersaglio e trasportarle in profondità all’interno della cartilagine densa per raggiungere i condrociti”.

Quando ai topi sono stati iniettati questi nanoterapici, i ricercatori hanno visto che hanno rallentato la degenerazione della cartilagine e l’indurimento osseo, oltre ad alleviare il dolore al ginocchio. Inoltre, non sono stati osservati effetti collaterali importanti nei topi trattati.

“Sebbene molti degli aspetti tecnici di questa applicazione debbano ancora essere elaborati, la capacità di interrompere o rallentare il decorso dell’osteoartrosi con un’iniezione anziché un intervento chirurgico cambierebbe drasticamente il modo in cui ci sentiamo e funzioniamo con l’avanzare dell’età e dopo un infortunio”, ha affermato uno dei coautori dello studio, Jaimo Ahn, MD, Ph.D., un ex membro della facoltà della Penn Medicine, ora capo dei traumi ortopedici e cattedra di chirurgia ortopedica presso l’Università del Michigan.

Il trattamento è probabilmente lontano per i pazienti umani , ma le nanoparticelle utilizzate sono già state testate clinicamente e ritenute sicure, il che rende più facile tradurre rapidamente in uso clinico.

“C’è un grande bisogno medico insoddisfatto di un farmaco per l’osteoartrite modificante la malattia”, ha detto Qin. “In futuro, ottimizzeremo il design del farmaco e lo testeremo su animali di grandi dimensioni prima di procedere agli studi clinici. Ci auguriamo che la nostra ricerca possa portare a un nuovo farmaco che migliorerà la salute e il benessere di milioni di pazienti affetti da artrosi nel mondo.”

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