بازسازی غضروف زانو با مهار آنزیم عامل آرتروز سنی

تصور کنید بدون آن هشدار تیز و آزاردهنده از طرف زانوهایتان زانو بزنید. حرکت‌های ساده‌ای که زمانی کاملا طبیعی بودند، مانند بستن بند کفش یا برداشتن چیزی از کابینت پایینی، ناگهان با احتیاط و نگرانی همراه می‌شوند. سال‌ها دنیای پزشکی از دست رفتن غضروف را تقریبا دائمی می‌دانست: وقتی غضروف از بین می‌رفت، راه جایگزین یا پروتز بود یا مدیریت درد برای تمام عمر. حالا این باور در حال فرو ریختن است.

پژوهشگران دانشگاه استنفورد کاهش غضروف وابسته به سن را به یک عامل اصلی نسبت داده‌اند: آنزیمی به نام ۱۵-PGDH. با افزایش سن، مقدار این آنزیم بیشتر می‌شود و به‌آرامی پیام‌های شیمیایی‌ای را که التهاب را کاهش می‌دهند و ترمیم بافت را تقویت می‌کنند، تضعیف می‌کند. این تیم دریافت که اگر فعالیت این آنزیم کمتر شود، غضروف فرسوده می‌تواند دوباره ضخیم‌تر شود.

در آزمایش‌هایی روی موش‌های پیر، مهار ۱۵-PGDH باعث شد غضروفی که پیش‌تر نازک شده بود، دوباره حجم بگیرد و ویژگی‌های ساختاری شبیه بافت جوان‌تر پیدا کند. در آزمایشی دیگر، دانشمندان معادل پارگی رباط صلیبی قدامی در موش را بازسازی کردند، آسیبی که یکی از محرک‌های رایج آرتروز پس از ضربه است، و بار دیگر با مهار این آنزیم از زنجیره تخریب مفصل جلوگیری کردند. روند معمول حرکت به سمت آرتروز رخ نداد.

آنچه پژوهشگران را شگفت‌زده کرد، شیوه رخ دادن ترمیم بود. نیازی نبود مجموعه تازه‌ای از سلول‌های بنیادی وارد بافت شود. در عوض، کندروسیت‌ها، یعنی سلول‌های بالغی که از پیش در غضروف جای گرفته‌اند، فعالیت ژنی خود را تغییر دادند و مانند سازندگان بافتی سالم‌تر و پربازده‌تر عمل کردند. به بیان دیگر، سلول‌های موجود به‌جای جایگزین شدن، دوباره به حالت ترمیم هدایت شدند.

غضروف پیر درمان‌شده، در سمت راست تصویر و با رنگ قرمز، بسیار شبیه‌تر به غضروف جوان و سالم، در سمت چپ تصویر و با رنگ قرمز، به نظر می‌رسید.

این یک مسیر تازه برای بازسازی بافت بالغ است و برای درمان آرتروز ناشی از افزایش سن یا آسیب، امید بالینی واقعی ایجاد می‌کند.

این نتایج به موش‌ها محدود نماند. غضروف زانوی انسان که از افرادی در حال انجام تعویض مفصل گرفته شده بود، در آزمایش‌های آزمایشگاهی واکنشی مشابه نشان داد: بافت درمان‌شده از نظر مکانیکی سخت‌تر شد و نشانگرهای التهاب در آن کاهش یافت. این شباهت در نمونه‌های انسانی، این احتمال را تقویت می‌کند که هدف قرار دادن ۱۵-PGDH بتواند به درمان‌هایی برای انسان تبدیل شود، نه فقط یک کنجکاوی آزمایشگاهی.

این کشف در زمانی مطرح می‌شود که چندین تیم پژوهشی و نهاد علمی در مسیر هدفی مشترک شتاب گرفته‌اند: وادار کردن مفصل‌ها به ترمیم خودشان. آژانس پروژه‌های پژوهشی پیشرفته سلامت در آمریکا برنامه NITRO را راه‌اندازی کرده و بودجه قابل توجهی را پشت پروژه‌هایی گذاشته است که از مخازن دارویی آهسته‌رهش تزریق‌شونده به مفصل تا داربست‌های زنده چاپ‌شده به‌صورت سه‌بعدی و کاشته‌شده با سلول‌های بنیادی را در بر می‌گیرد. پژوهشگران کلرادو از فرمولاسیونی گزارش داده‌اند که در حیوانات طی چند هفته ترمیم غضروف و استخوان را تحریک می‌کند و کار خود را به شرکتی تبدیل کرده‌اند که برای کارآزمایی‌های بالینی آماده می‌شود. گروه کلمبیا نیز در حال ساخت داربست‌های زانوی حل‌شونده و حاوی سلول بنیادی است که یک نقشه موقت در اختیار بدن می‌گذارد و سپس با رشد دوباره بافت بومی، به‌تدریج ناپدید می‌شود.

یک داربست زانوی چاپ‌شده به‌صورت سه‌بعدی. 

ممکن است همین حالا هم ابزارهای بالینی در دسترسی وجود داشته باشند که به این روند کمک کنند. مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۶ نشان داد سماگلوتاید، دارویی که بیشتر به‌دلیل اثرات متابولیک و کاهش وزن شناخته می‌شود، ظاهرا با بازبرنامه‌ریزی سوخت‌وساز انرژی سلول‌های نگهدارنده غضروف از مفاصل محافظت می‌کند. در موش‌ها و همچنین در افراد مبتلا به چاقی و آرتروز، سماگلوتاید درد را کاهش داد و روند تخریب غضروف را کند کرد. نکته مهم این بود که یک گروه کنترل در آزمایش موش‌ها نشان داد سود مفصلی صرفا نتیجه کمتر خوردن نیست: موش‌هایی با وزن برابر که دارو دریافت نکرده بودند، همان محافظت غضروفی را تجربه نکردند. این یافته به سازوکاری مستقل از کاهش وزن اشاره می‌کند.

برای تیم استنفورد، گام منطقی بعدی آزمایش بالینی است. مسیر ممکن است کوتاه‌تر از معمول باشد، زیرا مهارکننده‌های مرتبط با ۱۵-PGDH پیش‌تر برای کاربردهای دیگر در انسان آزمایش شده‌اند و نشانه‌های ایمنی قابل قبولی نشان داده‌اند. همین داده‌های قبلی می‌تواند کارآزمایی‌های مربوط به بیماری‌های مفصلی را سریع‌تر کند.

ارزش دارد لحظه‌ای روی تغییر مفهومی این یافته مکث کنیم. بیشتر راهبردهای پزشکی بازساختی می‌کوشند سلول یا پیوند به بدن اضافه کنند. این رویکرد پرسش ظریف‌تری مطرح می‌کند: آیا می‌توان رفتار سلول‌هایی را که از قبل در بافت حضور دارند تغییر داد؟ اگر پاسخ مثبت باشد، درمان‌ها می‌توانند کم‌تهاجمی‌تر، احتمالا ارزان‌تر و به‌طور گسترده برای افت عملکرد وابسته به سن در اندام‌های مختلف، نه فقط مفصل‌ها، قابل استفاده باشند.

البته موانع همچنان باقی است. موفقیت در آزمایشگاه همیشه به‌سادگی به نتایج مطلوب در بیماران تبدیل نمی‌شود. دوز، روش رساندن دارو، اثرات بلندمدت و این پرسش که آیا غضروف بازسازی‌شده زیر فشار استفاده واقعی دوام می‌آورد یا نه، همگی به بررسی دقیق نیاز دارند. با این حال، همگرایی چند مسیر امیدبخش، از مهارکننده‌های آنزیمی و مخازن دارویی گرفته تا داربست‌ها و حتی استفاده دوباره از داروهای متابولیک، این بار متفاوت از شروع‌های ناکام گذشته به نظر می‌رسد.

پس دفعه بعد که صدای خش‌خش زانو شما را مکث داد، به این فکر کنید: دانشمندان دیگر به مدیریت علائم قانع نیستند. آن‌ها در حال یادگیری این هستند که چگونه سلول‌های آشنا را دوباره به سمت ترمیم هدایت کنند، و این می‌تواند به معنای تعویض مفصل کمتر و بازگشت حرکت بیشتر باشد. اگر بتوان مفصل‌ها را به ترمیم خودشان واداشت، از چند عمل جراحی می‌توان جلوگیری کرد؟