Un hidrogel injectabil reduce durerea provocată de osteoartrită și repară cartilajul în testele preclinice, potrivit unui studiu

Pentru milioane de oameni care trăiesc cu osteoartrită, viața de zi cu zi este marcată de durere, rigiditate și limitarea mobilității. Deși tratamentele actuale, precum antiinflamatoarele sau injecțiile cu steroizi, pot oferi o ameliorare temporară, acestea nu opresc deteriorarea progresivă a articulațiilor.

O nouă cercetare realizată la Universitatea Yale și publicată în revista Bioactive Materials aduce însă vești promițătoare. Oamenii de știință au descoperit că medicamentul lacosamidă, utilizat în prezent pentru tratarea epilepsiei, ar putea deveni o terapie cu dublu efect pentru osteoartrită: reduce durerea și contribuie la repararea cartilajului deteriorat.

Efectele au fost și mai puternice atunci când medicamentul a fost administrat direct în articulație prin intermediul unui hidrogel special conceput.

Ce este osteoartrita și de ce este greu de tratat?

Osteoartrita este adesea descrisă drept o boală cauzată de „uzura” articulațiilor. Specialiștii spun însă că procesul este mult mai complex. În interiorul articulațiilor există celule specializate, numite condrocite, care mențin permanent echilibrul dintre formarea de cartilaj nou și eliminarea țesutului vechi. În osteoartrită, acest echilibru este perturbat.

Procesele de degradare încep să domine, iar cartilajul se pierde progresiv. În timp, oasele ajung să se frece direct unele de altele, provocând durere și inflamație severă. În multe cazuri, evoluția bolii duce în cele din urmă la necesitatea unei intervenții chirurgicale de înlocuire a articulației, cum ar fi protezarea genunchiului.

„Există o nevoie majoră nesatisfăcută în tratamentul osteoartritei. Avem nevoie de terapii care nu doar maschează durerea, ci schimbă efectiv evoluția bolii”, a declarat cercetătorul principal al studiului, Chuan-Ju Liu, profesor de ortopedie și reabilitare la Yale.

O proteină-cheie care influențează degradarea articulației

Cercetarea s-a concentrat asupra unei proteine numite Nav1.7, un canal de sodiu implicat în transmiterea semnalelor electrice dintre celule. Până recent, oamenii de știință credeau că această proteină este prezentă în principal în nervii responsabili de transmiterea durerii către creier.

Echipa lui Liu a descoperit însă că Nav1.7 este foarte activă și în condrocite, celulele care întrețin cartilajul articular. În articulațiile sănătoase, activitatea proteinei este redusă. În cazul osteoartritei, însă, aceasta devine hiperactivă.

Rezultatul este dublu:

• amplifică senzația de durere;
• stimulează condrocitele să distrugă cartilajul pe care ar trebui să îl protejeze.

• „Când Nav1.7 este dereglată, contribuie atât la degenerarea articulației, cât și la apariția durerii. Blocarea acestei proteine ar putea reduce durerea și, în același timp, ar putea determina celulele cartilajului să înceteze degradarea și să înceapă procesul de reparare”, explică Liu.

Medicament împotriva epilepsiei, bun pentru osteoartrită?

În loc să dezvolte o moleculă complet nouă, cercetătorii au analizat medicamente deja existente care inhibă canalele de sodiu. Lacosamida s-a remarcat rapid datorită eficienței sale și profilului bun de siguranță. În experimentele de laborator, cercetătorii au observat un fenomen interesant: efectele benefice apăreau doar într-un interval optim de dozare.

La concentrații reduse și precise, medicamentul:

• stimulează producerea proteinelor implicate în regenerarea cartilajului;
• încetinește procesele de degradare tisulară.

La doze prea mici sau prea mari, beneficiile începeau să scadă.

„Sistemul este foarte fin reglat. Există o zonă optimă în care medicamentul restabilește echilibrul fără să îl perturbe excesiv”, explică Liu.

Cum ajută lacosamida la regenerarea articulației

Analizele au arătat că lacosamida stimulează eliberarea a două proteine importante:

• HSP70 – ajută celulele să facă față stresului și favorizează procesele de reparare tisulară.
• Midkine – contribuie la controlul inflamației și protejează articulațiile împotriva degradării.

„Aceste proteine creează un mediu favorabil pentru menținerea cartilajului și extind efectele medicamentului asupra întregului țesut articular”, explică autorii studiului.

Hidrogelul care menține tratamentul activ

Administrarea orală a medicamentului s-a dovedit eficientă în testele preclinice, însă aceasta expune întregul organism la substanță și poate genera efecte secundare. Pentru a evita această problemă, cercetătorii au dezvoltat o metodă inovatoare de administrare direct în articulație. Provocarea principală a fost faptul că articulația genunchiului elimină rapid lichidele injectate.

„Genunchiul se comportă ca o găleată care pierde apă. Sistemul natural de drenaj poate elimina substanțele injectate în doar câteva ore”, spune Liu.

Soluția a venit sub forma unui hidrogel realizat din colagen de tip II.

Materialul este termosensibil:

• rămâne lichid în seringă;
• se transformă într-un gel stabil după injectarea în corp.

Astfel, medicamentul rămâne exact în zona afectată și este eliberat lent, pe parcursul mai multor săptămâni.

„Hidrogelul funcționează ca un rezervor local. Menține medicamentul acolo unde este necesar și îl eliberează treptat. Practic, transformă o pastilă administrată zilnic într-un tratament local care poate rămâne activ o lună sau chiar mai mult”, explică cercetătorul.

O singură injecție pe lună oferă rezultate bune

În testele preclinice, o singură injecție cu hidrogel încărcat cu lacosamidă, administrată o dată la patru săptămâni, s-a dovedit mai eficientă în prevenirea degradării cartilajului decât administrarea zilnică a medicamentului pe cale orală. Rezultatul sugerează că noua metodă ar putea oferi pacienților o soluție mai comodă și mai eficientă pe termen lung.

Citește și: Colagenul ar putea fi o metodă naturală de ameliorare a osteoartritei

Tratamentul ar putea ajunge mai repede la pacienți

Un avantaj major al acestei descoperiri este faptul că lacosamida este deja aprobată pentru utilizare la oameni. Prin urmare, procesul de dezvoltare clinică pentru osteoartrită ar putea fi mult mai rapid decât în cazul unui medicament complet nou, potrivit medicalxpress.com.

Mai mult, lacosamida și-a demonstrat deja eficiența în anumite afecțiuni neurologice asociate proteinei Nav1.7, ceea ce crește încrederea cercetătorilor că rezultatele observate în laborator ar putea fi replicate și la pacienți.

Schimbare de paradigmă în tratamentul osteoartritei

Potrivit autorilor, studiul evidențiază o nouă direcție în medicină: combinarea medicamentelor existente cu biomateriale avansate pentru a îmbunătăți modul în care acestea sunt livrate organismului. Dacă rezultatele vor fi confirmate în studiile clinice pe oameni, pacienții cu osteoartrită ar putea beneficia în viitor de:

• mai puține proceduri medicale;
• efecte adverse reduse;
• protecție structurală de lungă durată a articulațiilor;
• control mai eficient al durerii.

„Nu dezvoltăm doar un tratament. Dezvoltăm un sistem care permite medicamentului să acționeze mai eficient exact acolo unde este nevoie. Scopul nostru este să depășim simplul control al simptomelor și să modificăm cu adevărat evoluția bolii. Acest studiu ne aduce mai aproape de această realitate”, a concluzionat Chuan-Ju Liu.

Citește și: Poate „gelul magic german” să regenereze cartilajul? Ce spun cercetările și specialiștii