اكتشاف جديد في علاج التهاب المفاصل العظمي: الجزيئات الراقصة تعزز تجديد الغضروف

في عام 2019، كان نحو 530 مليون شخص حول العالم يعانون من التهاب المفاصل العظمي، وفقًا لمنظمة الصحة العالمية. يُعد التهاب المفاصل العظمي مرضًا تنكسيًا يتسبب في تآكل الأنسجة في المفاصل بمرور الوقت، مما يجعله أحد الأسباب الرئيسية للإعاقة.

في الحالات الشديدة من التهاب المفاصل العظمي، يمكن أن يتآكل الغضروف لدرجة أن المفاصل تتحول إلى “عظم على عظم”، مما يسبب ألمًا شديدًا ويؤثر بشكل كبير على وظائف المفصل. في هذه المرحلة، قد يكون العلاج الوحيد الفعّال هو جراحة استبدال المفصل، التي تُعد مكلفة ومؤلمة.

في نوفمبر 2021، قدم باحثون من جامعة نورث وسترن علاجًا جديدًا قابلاً للحقن يستخدم “الجزيئات الراقصة” السريعة الحركة لإصلاح الأنسجة وعكس الشلل الناتج عن الإصابات الحادة في الحبل الشوكي. في دراسة جديدة، طبق الفريق البحثي هذه الاستراتيجية على خلايا غضروفية بشرية تالفة، حيث تفعيل العلاج تعبير الجينات اللازمة لتجديد الغضروف في غضون أربع ساعات فقط. وبعد ثلاثة أيام، أنتجت الخلايا البشرية المكونات البروتينية الضرورية لتجديد الغضروف.

أظهرت نتائج الدراسة، التي نُشرت في 26 يوليو الجاري في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية، أن فعالية العلاج تزايدت مع زيادة حركة الجزيئات. بمعنى آخر، كانت حركة الجزيئات حاسمة في تحفيز عملية نمو الغضروف.

يقول قائد الدراسة، صمويل آي ستوب، الأستاذ بجامعة نورث وسترن والمتخصص في الطب النانوي التجديدي: “العلاجات الحالية تهدف إلى إبطاء تقدم المرض أو تأجيل الاستبدال الذي لا مفر منه، ولا توجد خيارات تجديدية لأن البشر لا يملكون القدرة الفطرية على تجديد الغضروف في مرحلة البلوغ.” وأضاف: “عندما لاحظنا التأثيرات العلاجية للجزيئات الراقصة، لم نجد سببًا يجعلها تنطبق فقط على الحبل الشوكي. الآن نرى تأثيراتها في نوعين من الخلايا غير المرتبطة تمامًا؛ خلايا الغضروف في مفاصلنا والخلايا العصبية في الدماغ والحبل الشوكي. هذا يجعلنا أكثر ثقة بأننا اكتشفنا ظاهرة شاملة قد تنطبق على العديد من الأنسجة الأخرى.”

تعتبر “الجزيئات الراقصة” تراكيب تتكون من ألياف نانوية اصطناعية تحتوي على العديد من الجزيئات التي تحمل إشارات قوية للخلايا. من خلال ضبط حركاتها عبر هيكلها الكيميائي، يمكن للجزيئات المتحركة بسرعة العثور على المستقبلات الخلوية والتفاعل معها بشكل فعال.

في الدراسة، طوّر الفريق “ببتيدا” دائريًا جديدًا يحاكي الإشارة الحيوية للبروتين عامل النمو المحول بيتا 1 (TGFb1). بعد دمج هذا الببتيد في جزيئين مختلفين يتفاعلان لتكوين بوليمرات، لاحظ الباحثون أن البوليمر الذي يحتوي على جزيئات متحركة بسرعة أشد كان أكثر فعالية في تحفيز تجديد الغضروف مقارنة بالبروتين الطبيعي.

يختبر فريق ستوب حاليًا هذه الأنظمة في الدراسات الحيوانية، ويضيف إشارات إضافية لتطوير علاجات حيوية نشطة للغاية. كما يسعى الفريق للحصول على موافقة لإجراء تجارب سريرية لاختبار العلاج لإصلاح الحبل الشوكي. يقول ستوب: “نبدأ في رؤية نطاق واسع من الأمراض التي يمكن أن ينطبق عليها هذا الاكتشاف الأساسي. يبدو أن التحكم في الحركة الجزيئية الفائقة من خلال التصميم الكيميائي أداة قوية لزيادة فعالية مجموعة من العلاجات التجديدية.”