El gel macromolecular con carga útil terapéutica podría ser la bala de plata para la osteoartritis
Crédito: Shutterstock
La osteoartritis afecta a más de 32 millones de estadounidenses, impone un enorme costo a la sociedad y aumenta enormemente las posibilidades de desarrollar una enfermedad cardíaca.
Desafortunadamente, aparte de los analgésicos, no existe una terapia farmacéutica que pueda retrasar o detener la progresión de la enfermedad de un subconjunto importante de OA: la osteoartritis postraumática (PTOA). PTOA, una consecuencia del daño al cartílago articular, constituye el 10 % de todos los casos de osteoartritis y representa más de $ 3 mil millones por año en costos directos de atención médica en los EE. UU., en gran parte debido a lesiones entre el personal militar.
Investigadores de la NYU, incluido Jin Kim Montclare, profesor de ingeniería química y biomolecular, e investigadores de la Escuela de Medicina Grossman de la NYU han encontrado tanto el vehículo molecular como la carga útil terapéutica para administrar tratamiento farmacológico a las articulaciones afectadas, lo que detiene el inicio de la osteoartritis postraumática (PTOA). y progresión.
Un nuevo estudio, «Gel de polímero de bloque recombinante inyectable para la administración sostenida de proteína terapéutica en la osteoartritis postraumática», que aparece en la revista Biomaterials de Elsevier, describe cómo el compuesto que desarrollaron supera un obstáculo importante para tratar PTOA farmacéuticamente: es capaz de alcanzar y permanecer en el espacio articular, ofreciendo una eficacia sostenida suficiente para suprimir la inflamación/ reacción catabólica e inducir la regeneración del cartílago al proporcionar un entorno biomecánico y bioquímico óptimo.
El complejo, que consta de un polímero de bloque de proteína recombinante, consta de cinco repeticiones de polipéptido similar a la elastina (E) y un dominio de bobina enrollada de proteína de matriz oligomérica de cartílago (C). Debido a que los compuestos pueden formar un gel en red poroso a temperatura fisiológica, es un excelente candidato para biomateriales inyectables.
El equipo descubrió que combinar el gel de proteína (E5C) con Atsttrin, un derivado diseñado de antiinflamatorio factor de crecimiento progranulina, proporciona un entorno bioquímico y biomecánico único para proteger contra el inicio y la progresión de PTOA. De hecho, el equipo descubrió que el gel E5C puede proporcionar una liberación prolongada de Atsttrin e inhibir el catabolismo de los condrocitos al tiempo que facilita la señalización anabólica in vitro.
La investigación, cuyo autor principal es Priya Katyal, becaria postdoctoral en Montclare Lab, también mostró evidencia in vivo de que la aplicación profiláctica y terapéutica de geles E5C cargados con Atsttrin protegió contra el inicio y la progresión de PTOA.
«Conjuntamente, hemos desarrollado un gel único a base de proteínas capaz de administrar de forma mínimamente invasiva y sostenida terapias prospectivas, particularmente el derivado de progranulina Atsttrin, para aplicación terapéutica en OA», dijo Montclare.
Agregó que el gel E5C está basado en proteínas en lugar de componentes sintéticos de cartílago nativo, lo que significa que es probable que esté bien tolerado, sin efectos citotóxicos en los condrocitos humanos y se biodegrada en cuestión de semanas.
Debido a que el equipo empleó la misma concentración de fármaco único y la misma secuencia de tratamiento de inyección única estrategia para los diseños de estudios tanto preventivos como terapéuticos, y dado que la eficacia terapéutica de los geles E5C cargados con Atsttrin es leve, están realizando estudios de seguimiento para optimizar la dosificación.
«Exploración futura de cargas de fármaco más altas y/o administración repetida de fármaco en cohortes más grandes y una evaluación in vivo detallada nos permitirá optimizar la utilidad de nuestra construcción cargada con Atsttrin en la progresión de PTOA», dijo Montclare. «Nuestro estudio no solo proporciona evidencia adicional que respalda la aplicación protectora de Atsttrin en la patogenia de la PTOA, sino que también describe el desarrollo de un nuevo sistema de administración de fármacos mínimamente invasivo que puede implementarse para prevenir y tratar la PTOA y otras enfermedades degenerativas de las articulaciones».
Explore más
Ingenieros biomédicos demuestran el potencial del primer fármaco clínicamente exitoso para la osteoartritis Más información: Priya Katyal et al, Gel de polímero de bloque recombinante inyectable para la administración sostenida de proteína terapéutica en la osteoartritis postraumática , Biomateriales (2022). DOI: 10.1016/j.biomaterials.2022.121370 Información de la revista: Biomaterials
Proporcionado por NYU Tandon School of Engineering Cita: El gel macromolecular con carga útil terapéutica podría ser la panacea para osteoartritis (2022, 26 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-macromolecular-gel-therapeutic-payload-silver.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.