Formulace extraktu z kmenových buněk bez obsahu buněk pro osteoartrózu kolene

Osteoartróza a další ortopedické akutní a degenerativní stavy postihují každý rok miliony lidí, což má za následek značné bolesti a invaliditu. Konzervativní způsoby jsou omezené, protože nemusí zvrátit základní patologii a mohou poskytnout pouze minimální úlevu.

Aby se vyřešila omezení tradičních konzervativních metod, existuje značný zájem o biologická léčiva pro aplikace v muskuloskeletální regenerativní medicíně. Účinnost těchto biologických látek se připisuje přítomnosti kmenových buněk, růstových faktorů (GF), cytokinů (CK) a extracelulárních vezikul (EV) včetně exozomů.

Biologická léčiva první generace, konkrétně produkty z celých kmenových buněk, však nejsou bez svých vlastních inherentních omezení, včetně vytvoření spolehlivého zdroje se stabilním fenotypem, genetickou nestabilitou a chromozomálními aberacemi, toxicitami souvisejícími s intravenózním podáváním způsobeným fyzickým zachycením buněk v plicní mikrovaskulatura, odmítnutí hostitelem, tvorba ektopické tkáně a tumorigenicita.

Při zvažování, jak využít hodnotu současných biologických látek do produktu nové generace, který dokáže řešit stávající omezení, je důležité vzít v úvahu současné základní znalosti týkající se mechanismu účinku produktů kmenových buněk. Nedávná literatura týkající se příznivých účinků mezenchymálních kmenových buněk (MSC) předpokládá, že mechanismus účinku není způsoben jejich schopností růstu a diferenciace. Spíše je sekundární k jejich sekreci bioaktivních molekul, jako jsou růstové faktory, cytokiny a exozomy. GF, vylučované z kmenových buněk, indukují signální transdukční dráhy, které iniciují buněčnou migraci, proliferaci, růst a diferenciaci. CK mohou podobně regulovat zánět, imunitní odpověď, buněčnou diferenciaci a přestavbu tkání. Exozomy jsou také vylučovány mezenchymálními kmenovými buňkami a působí jako parakrinní mediátor pro cílové buňky, poskytující regenerační mikroprostředí pro poškozené tkáně.

Vzhledem k tomu, že existující literatura uvádí, že tyto výše uvedené složky kmenových buněk vedou k regeneračním odpovědím, snažili jsme se zjistit, zda subcelulární přístup k biologickým přípravkům může poskytnout podobné výhody a zároveň se vyhnout rizikovému profilu, včetně imunogenicity, infekce a potenciálu pro tumorgenitu. , spojené s produkty celých kmenových buněk. Na podporu této hypotézy nedávné studie prokázaly, že exozomy odvozené od MSC mohou působit jako bezbuněčná terapeutická alternativa k celobuněčné terapii s velkým regeneračním potenciálem. Kromě přínosů prostřednictvím eliminace rizika mohou existovat další terapeutické přínosy terapeutického přístupu odvozeného z buněk. Například exosomy díky své menší velikosti mají potenciál poté účinně migrovat do cílových orgánů, aniž by se uvěznily v plicní mikrovaskulatuře. Navíc, vyšší koncentrace "aktivních složek" může být podávána přímo pacientovi, což může vyvolat větší léčebnou odpověď, než je možné u terapií celých kmenových buněk.

Abychom dosáhli těchto cílů zlepšení rizikového profilu a terapeutického přínosu regenerativní medicíny, vytvořili jsme nový bezbuněčný extrakt odvozený od kmenových buněk, CCM, z lidských progenitorových endoteliálních kmenových buněk (hPESC). Naše předběžné výsledky prokázaly přítomnost několika GF, protizánětlivých CK a EV včetně exozomů v této formulaci. Funkčně tato formulace také významně zvýšila buněčnou proliferaci a indukovala migraci kmenových buněk.

Cílem této navrhované studie je vyhodnotit bezpečnost a účinnost intraartikulární injekce této formulace extraktu z bezbuněčných kmenových buněk pro léčbu symptomů osteoartrózy kolene. Předpokládáme, že intraartikulární podávání této formulace extraktu odvozeného z bezbuněčných kmenových buněk je bezpečné. Také předpokládáme, že pacienti, kteří dostanou intraartikulární injekci této formulace, budou vykazovat zlepšení své celkové spokojenosti, číselné škály hodnocení bolesti (NPRS), skóre informačního systému měření hlášených pacientů (PROMIS) a výsledného skóre poranění kolene a osteoartrózy (KOOS Jr. ) po dobu 2 let ve srovnání s výchozí návštěvou. Naší nulovou hypotézou je, že neexistuje žádný rozdíl mezi výchozími a následnými návštěvami pro měření výsledků.