Невирусна генска терапија пружа наду за хронични бол у доњем делу леђа

У недавној студији објављеној у часопису Биоматериалс, истраживачи су развили нову невирусну генску терапију за лечење дискогеног бола у леђима (ДБП) испоруком фактора транскрипције Форкхеад Кутија Ф1 (ФОКСФ1) коришћењем пројектованих екстрацелуларних везикула (еЕВ) у дегенеративне интервертебралне дискове (ИВД) ин виво.

Хронични бол у доњем делу леђа (ЛБП) је растући глобални проблем због старења становништва и погоршања проблема са опиоидима. Тренутни третмани укључују краткорочно олакшање или скупе операције, наглашавајући потребу за терапијама које не изазивају зависност и мање инвазивне.

Тренутне биолошке терапије, укључујући примену фактора раста, ћелијску терапију и вирусне генске терапије, могу смањити дегенерацију на животињским и људским моделима. Међутим, забринутости као што су краткорочни ефекти, лоша дугорочна ефикасност и непотребна имуногеност и туморигеност могу спречити директну примену ових метода.

У овој студији, истраживачи су успоставили невирусну генску терапију за дегенерацију интервертебралног диска (ИВД) користећи ФОКСФ1-еЕВ.

Истраживачи су трансфицирали примарне мишје ембрионалне фибробласте (ПМЕФ) са плазмидом који садржи ФОКСФ1 или пЦМВ6 као контролу и карактерисали узорке еЕВ користећи тест праћења наночестица (НТА).

Они су проценили ефикасно пуњење молекуларног терета у еЕВ помоћу квантитативне реверзне транскрипције-полимеразе ланчане реакције (кРТ-ПЦР) и конвенционалног ПЦР-а. Вестерн блот анализа идентификовала је ФОКСФ1 и специфичне ЕВ протеине у еЕВ формацијама. Тим је користио плазмиде који побољшавају узводне и низводне регионе полилинкера да би одредили присуство ФОКСФ1 плазмидне ДНК у донорским ћелијама и генерисаних еЕВ.

Они су испитали мРНК пуне дужине произведену од плазмидне ДНК у еЕВ-овима и ћелијама донора.

Истраживачи су креирали екстрацелуларне везикуле са факторима транскрипције како би обновили функцију ткива и модификовали реакције на бол у животињском моделу ДБП.

Они су идентификовали ЕВ за транспорт и дистрибуцију ФОКСФ1 на оштећене интервертебралне дискове у мишјем моделу дискогеног бола у леђима како би одредили ФОКСФ1 еЕВ инхибицију дегенерације интервертебралног диска.

Тим је комбиновао биомеханичко тестирање интервертебралних дискова миша са снимањем, променама екстрацелуларног матрикса (ЕЦМ) и одговорима на бол који су процењени након 12 недеља да би се потврдиле промене у структури и функцији, као и бол изазван терапијском интервенцијом.

>

Преоперативне и посттретманске процене бола су укључивале микро-компјутерску томографију (микро-ЦТ), магнетну резонанцу (МРИ), механичке тестове, бојење алцијанском плавом (АБ) и пикросириус црвеном (ПСР), диметилметилен плавим тестом и имунохистохемију (ИХЦ). ) ).

Студија је укључивала хируршку технику у којој су истраживачи убризгавали бупренорфин ЕР супкутано мишевима како би контролисали постоперативни бол.

Тим је спроводио процене понашања пре операције и сваке две недеље од четири до дванаест недеља након операције, користећи различите технике као што су тест на отвореном терену, хладна плоча, суспензија репа и вешање жице.

Тест на отвореном терену процењивао је спонтану активност мишева; тестови на хладној плочи мере термичку хипералгезију; Тестови ослањања репа су мерили аксијални бол; и тестови вешања жице су измерили снагу.

Дванаест недеља након операције, тим је сецирао лумбалне кичме животиња, користећи праћење феморалног нерва и артерија да би идентификовао интервертебралне дискове између Л4 и Л5, Л5 и Л6 и Л6 и С1 ИВД. Користили су Л5/Л6 ИВД за процену хистологије и одређивање садржаја гликозаминогликана (ГАГ).

ФОКСФ1 еЕВ-ови значајно су смањили реакције на бол док су обновили структуру и функцију ИВД, укључујући побољшања висине диска, хидратације ткива, садржаја протеогликана и механичких својстава.

Студија се фокусирала на ослобађање еЕВ-а напуњених ФОКСФ1 из примарних фибробласта трансфицираних са фактором транскрипције ФОКСФ1. Квантитативни РТ ПЦР показао је значајно повећање нивоа транскрипта ФОКСФ1 мРНК и нивоа транскрибоване ФОКСФ1 мРНК пуне дужине у поређењу са ћелијама трансфектованим са пЦМВ6.

ФОКСФ1 еЕВ терапија може да смањи реакције на бол у мишјем моделу пункције лумбалног диска до 12 недеља. Женке мишева су показале дуже време аквизиције у групи која је третирана ФОКСФ1 него у групи са лезијама, што је трајало најмање 12 недеља након третмана.

Терапија ФОКСФ1 еЕВ побољшала је хидратацију и висину ИВД ткива код повређених и дегенеративних животиња ин виво уз одржавање нивоа хидратације и интензитета ИВД слике пондерисане Т2.

Међутим, тим је приметио смањење висине диска код рањених животиња и животиња лечених пЦМВ6 еЕВ. Мишеви третирани са ФОКСФ1 еЕВ нису имали смањење висине диска 12 недеља након третмана. Пол није утицао на функционалне резултате.

ФОКСФ1 еЕВ су обновиле механичку функцију оштећених и дегенерисаних ИВД ин виво. Под аксијалним напрезањем, ИВД третирани ФОКСФ1 еЕВ су показали већу нормализовану НЗ крутост у поређењу са оштећеним ИВД.

У условима пузања, оштећени ИВД су показали повећана нормализована померања пузања, што указује на смањење еластичне крутости нормализованог пузања.

Резултати показују да смањење садржаја ГАГ-а у оштећеним ИВД повећава механичку флексибилност, али еЕВ терапија спречава губитак гликозаминогликана и накнадне промене у механичкој функцији.

ФОКСФ1 еЕВс су изазвале структурне и функционалне промене у ИВД повећањем нивоа протеогликана и ГАГ-ова.

Резултати студије су показали да еЕВ напуњени факторима транскрипције развоја могу да лече болне болести зглобова као што је ДБП испоруком ових фактора транскрипције у дегенеративне и болне ИВД зглобове.

Ова стратегија може помоћи у смањењу структурних и функционалних абнормалности узрокованих болешћу, као и да регулише родно специфичне реакције на бол.

Истраживачи су такође препоручили коришћење развојних фактора транскрипције као што је ФОКСФ1 за претварање дегенеративних НП ћелија у проанаболичко стање ин виво. Потребна су даља истраживања да би се утврдила његова терапеутска ефикасност.