Rewolucja w leczeniu kolan : dwie terapie, które mogą odsunąć endoprotezę

Miliony osób z bólem kolan słyszą dziś, że jedyne wyjście to endoproteza.

Naukowcy zaczynają ten wyrok podważać.

Dwie niezależne grupy badawcze opracowały metody, które zamiast „wymieniać” staw, próbują przywrócić mu młodość. Jedna polega na zablokowaniu enzymu przyspieszającego starzenie chrząstki, druga – na wstrzyknięciu specjalnego biomateriału, który zachowuje się jak rusztowanie dla nowej tkanki.

Dlaczego kolano tak słabo się goi

Chrząstka stawowa to cienka, gładka warstwa pokrywająca końce kości. Działa jak amortyzator i ślizgacz jednocześnie. Problem w tym, że niemal się nie regeneruje. Po większym uszkodzeniu powstają mikropęknięcia, które z czasem zmieniają się w bolesne ubytki.

U wielu osób rozwija się choroba zwyrodnieniowa stawów. Ból narasta latami, ogranicza ruch, utrudnia sen i pracę. Gdy tabletki przeciwbólowe, zastrzyki z kwasu hialuronowego czy fizjoterapia przestają wystarczać, lekarze proponują endoprotezę kolana. To poważna i kosztowna operacja, z długą rehabilitacją i ryzykiem powikłań.

Nowe terapie mają jeden cel: zamiast wymieniać zużytą chrząstkę na metal i tworzywo, skłonić organizm do odbudowy własnej tkanki.

Blokada enzymu starzenia: kolano jak młodsze o kilka lat

Zespół ze Stanford Medicine skupił się na tym, co dzieje się w stawie w miarę upływu lat. Uwagę badaczy przyciągnęło białko o nazwie 15-PGDH. Z wiekiem jego ilość w stawie rośnie, a ono samo rozkłada prostaglandynę E2, czyli związek biorący udział w regeneracji tkanek.

Naukowcy postanowili sprawdzić, co się stanie, gdy ten enzym czasowo „wyciszą” w jednym miejscu – w stawie kolanowym.

Eksperyment na myszach: więcej zdrowej chrząstki

Badacze wstrzykiwali do kolan starszych myszy inhibitor 15-PGDH. Po kuracji przeanalizowali komórki chrząstki, tzw. chondrocyty. Wyniki zaskoczyły ich skalą zmian:

• odsetek komórek wytwarzających chrząstkę szklistą (najtrwalszy typ) wzrósł z 22% do 42%,
• liczba komórek produkujących bardziej miękki, gorszej jakości fibrochrząstkę spadła o połowę.

Mówiąc prościej: staw zaczął „przestawiać się” z trybu naprawy prowizorycznej na naprawę jakościową. Profil genetyczny chondrocytów coraz bardziej przypominał komórki z młodych, zdrowych stawów.

Testy na ludzkiej chrząstce: pierwsze oznaki odbudowy

Kolejny krok to próby na materiale ludzkim. Naukowcy wykorzystali fragmenty chrząstki pobierane podczas operacji wymiany stawu kolanowego. W warunkach laboratoryjnych traktowali je tym samym inhibitorem.

Już po tygodniu na ludzkiej chrząstce pojawiły się zmiany wskazujące na rozpoczęcie procesu naprawy, a nie dalszej degradacji.

Do tego dochodzi dobra wiadomość z wcześniejszych badań: preparaty blokujące 15-PGDH przeszły już wstępne testy bezpieczeństwa u zdrowych ochotników (w innym wskazaniu). Ułatwi to uruchomienie badań klinicznych u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową kolan.

Biomateriał w zastrzyku: rusztowanie dla nowej chrząstki

Równolegle zespół z Northwestern University postanowił podejść do problemu inaczej. Badacze nie blokują konkretnych cząsteczek, tylko tworzą środowisko, w którym komórki same lepiej pracują.

Opracowany przez nich preparat to połączenie krótkiego peptydu (fragmentu białka) i zmodyfikowanego chemicznie kwasu hialuronowego. Po zmieszaniu te składniki samoczynnie układają się w nanowłókna przypominające strukturę naturalnej chrząstki stawowej.

Od gęstego żelu do sprężystej matrycy

Preparat podaje się w formie gęstego żelu. W stawie natychmiast styka się z jonami wapnia, których tam nie brakuje. To wywołuje zmianę jego struktury:

• żel przechodzi w porowatą, miękką matrycę,
• powstaje coś w rodzaju trójwymiarowego rusztowania,
• komórki z otaczającej tkanki mogą do niego wnikać, przylegać i produkować nową chrząstkę.

Biomateriał działa jak tymczasowe „łóżko” dla nowej chrząstki, które organizm stopniowo zastępuje własną, pełnowartościową tkanką.

Badania na owcach: chrząstka podobna do naturalnej

Skuteczność sprawdzono na owcach z dużymi ubytkami chrząstki w stawie porównywalnym do ludzkiego kolana. Po jednym wstrzyknięciu biomateriału zwierzęta chodziły normalnie, a po sześciu miesiącach naukowcy obejrzeli odtworzoną tkankę.

Nowa chrząstka zawierała kolagen typu II i proteoglikany – te same składniki, które odpowiadają za sprężystość zdrowego stawu. To różni tę metodę od popularnej techniki tzw. mikrozłamań, gdzie wywołuje się krwawienie z kości, by sprowokować organizm do naprawy.

W metodzie mikrozłamań wypełnienie ubytku często ma gorsze właściwości mechaniczne, bo przypomina bardziej bliznę niż prawdziwą chrząstkę. W nowym podejściu dąży się do uzyskania tkanki maksymalnie zbliżonej do pierwotnej.

Dwie różne drogi, jeden cel: uniknąć endoprotezy

Obie metody działają na innych poziomach:

Cel pozostaje wspólny: zahamować ból, poprawić ruchomość kolana i możliwie długo odwlec moment, w którym trzeba będzie zdecydować się na endoprotezę. Przy skali problemu stawów – choroba zwyrodnieniowa dotyka około jednego na pięciu dorosłych w USA i ponad 10 milionów osób we Francji – nawet częściowy sukces zrobi różnicę dla ogromnej grupy pacjentów.

Jeśli badania kliniczne się powiodą, leczenie kolana może w przyszłości sprowadzać się do kilku zastrzyków zamiast wymiany całego stawu.

Co to oznacza dla zwykłego pacjenta

Nikt dziś nie jest w stanie powiedzieć, kiedy te terapie trafią do gabinetów ortopedów. Najpierw trzeba wykazać bezpieczeństwo i skuteczność u ludzi z chorobą zwyrodnieniową, w wieloetapowych badaniach klinicznych. Droga od zastrzyku u myszy do realnej procedury w szpitalu często trwa wiele lat.

Ten kierunek prac daje jednak kilka praktycznych wniosków już teraz:

• lekarze coraz częściej myślą o stawie kolanowym jako o tkance, którą można próbować naprawić, a nie tylko wymieniać,
• wzrasta wartość wczesnej diagnostyki – im mniej zniszczona chrząstka, tym większa szansa, że regeneracyjne podejście zadziała,
• staw przygotowany odpowiednią rehabilitacją, redukcją masy ciała i wzmacnianiem mięśni lepiej zareaguje na przyszłe terapie biologiczne.

Warto też zrozumieć różnicę między typami chrząstki. Chrząstka szklista, o którą zabiegają badacze, ma gładką powierzchnię i dobrze znosi obciążenia. Fibrochrząstka pomaga wypełnić ubytek, ale szybciej się ściera, co może prowadzić do nawrotu bólu. Dlatego tak duże znaczenie ma to, jaki rodzaj tkanki wytworzy się w miejscu uszkodzenia.

Dla pacjenta zmagającego się z bólem kolana najbardziej namacalny wniosek jest prosty: horyzont leczenia się rozszerza. Jeśli ktoś dziś stoi przed decyzją o endoprotezie, za kilka czy kilkanaście lat może mieć do wyboru mniej inwazyjne opcje, które dadzą szansę zachowania własnego stawu na dłużej.