类风湿性关节炎是用植入细胞释放药物治疗的
为了开发出副作用最小的类风湿关节炎治疗方法，圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员已经进行了基因工程细胞，当植入小鼠体内时，将产生一种生物药物来应对炎症。
的基因工程细胞在小鼠模型中，减少炎症并防止一种骨骼损伤，即骨侵蚀类风湿性关节炎．该研究小组的最终目标是开发治疗类风湿关节炎的方法，这种使人衰弱的疾病影响着美国约130万成年人。
Mildred B. Simon骨科外科教授、高级研究员Farshid Guilak博士说:“医生经常用注射或输注抗炎生物药物来治疗类风湿关节炎患者，但这些药物在注射时间足够长、剂量足够大的情况下会产生明显的副作用，从而产生有益的效果。”“我们使用CRISPR技术重新编程基因干细胞．然后我们通过在编织支架上播种细胞来制造一个小的软骨植入物，然后我们把它们放在老鼠的皮肤下。这种方法允许这些细胞长时间留在体内，并在炎症发作时分泌一种药物。”
这项新发现于9月1日发表在该杂志的网络版上科学的进步。
研究人员使用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，使细胞分泌一种生物药物来应对炎症。这种药物通过与白细胞介素-1 (IL-1)结合来减轻关节炎症，白细胞介素-1是一种经常通过激活来促进关节炎炎症的物质炎症细胞在监狱里。
吉拉克是华盛顿大学再生医学中心的联合主任，他和他的团队此前开发了脚手架，他们用干细胞包裹脚手架，然后将其植入关节形成软骨。该策略允许研究人员植入工程软骨细胞，使它们不会在几天后漂移，并且可以存活数月或更长时间。
他的实验室之前还使用CRISPR-Cas9技术构建了所谓的SMART软骨细胞(用于自主再生治疗的干细胞修饰)，以改变这些细胞中的基因，这样当软骨中的基因被炎症激活时，它们就会分泌药物作为回应。
在这项新的研究中，Guilak的团队将这些策略结合起来，为类风湿关节炎提供治疗。
“这些细胞会在皮肤下或关节中停留数月，当它们感觉到炎症环境时，它们就会释放出一种炎性物质生物药物吉拉克说，他也是圣锡纳斯儿童医院的研究主任。路易。
在这种情况下，这种药物类似于免疫抑制剂anakinra，它与IL-1结合并阻断其活性。有趣的是，这种药物并不常用于治疗类风湿性关节炎，因为它的半衰期很短，在体内停留的时间也不长。但在这项对小鼠的研究中，这种药物减少了炎症，防止了类风湿性关节炎中常见的骨损伤。
“我们专注于骨侵蚀，因为这是类风湿性关节炎患者的一个大问题，目前的生物制剂无法有效治疗这种疾病，”共同第一作者、Guilak实验室的整形外科医生Yunrak Choi医学博士说。“我们使用成像技术来仔细检查动物的骨骼，我们发现这种方法可以防止骨侵蚀．我们对这一进展感到非常兴奋，这似乎满足了一个重要的未满足的临床需求。”
吉拉克与风湿病科主任、盖伊和艾拉·梅·马格尼斯医学教授克里斯汀·范医学博士合作。
Pham解释说:“虽然生物制剂已经彻底改变了炎症性关节炎的治疗，但持续使用这些药物往往会导致不良事件，包括感染风险的增加。”“对于我们这些与关节炎患者一起工作的人来说，根据需要提供这种药物来应对关节炎发作的想法非常有吸引力，因为这种方法可以限制伴随持续大剂量给药的不良反应。”
通过CRISPR-Cas9基因编辑，细胞有可能被编程来制造各种药物，这意味着如果一种关节炎药物在特定患者身上比另一种药物效果更好，研究人员可以改造软骨细胞来进行个性化治疗。该策略在治疗其他炎症性关节炎方面具有巨大潜力，包括影响美国30多万儿童的青少年关节炎。
Guilak实验室的博士后研究助理、该研究的共同第一作者Kelsey H. Collins博士说:“许多关节炎患者必须自我管理这些药物，每天、每周或每两周注射一次，而其他人每隔几个月就去医生办公室接受其中一种生物制剂的输注，但在这项研究中，我们已经证明了我们可以将活体组织变成药物输送系统。”“这些细胞可以感知问题，并通过产生药物来做出反应。这种方法也有助于我们理解为什么某些生物制剂对炎症的影响有限关节炎．这并不是因为它们没有与正确的靶标结合，而是可能是因为注射药物与植入SMART细胞释放的自动控制药物水平相比是短暂的。”
研究人员正在继续对CRISPR-Cas9和干细胞进行实验，甚至进行工程设计细胞这可能会产生不止一个药物对不同的炎症诱因做出反应。
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