- يعد هشاشة العظام حالة شائعة ومزمنة يمكن أن تؤدي إلى تلف الغضاريف.
- يهتم الباحثون بإيجاد طرق لمعالجة تلف الغضاريف.
- في دراسة حديثة، قام باحثون بتصميم “جزيئات راقصة” يمكن أن تكون مفتاحاً لتعزيز إصلاح الغضاريف.
هشاشة العظام هي حالة مزمنة تؤثر على المفاصل ويمكن أن تؤدي إلى تدهور الغضاريف.
غالبًا ما تركز خيارات العلاج الحالية لهشاشة العظام على إدارة الأعراض، ولكن الباحثين مهتمون أيضًا بما يجب أن يحدث لإصلاح الغضروف.
أحد مجالات الاهتمام هو إمكانية استخدام عامل تحويل النمو البروتيني (TGF)-β1 للمساعدة في إصلاح الغضاريف وفي أي الظروف يمكن أن يكون هذا البروتين أكثر فعالية.
دراسة نشرت مؤخرا في مجلة الجمعية الكيميائية الامريكية تم فحص تطبيق محاكي لببتيد TGF-β1 ذو بنية دائرية لتحفيز إصلاح الغضاريف.
اكتشف الباحثون أن نسخة من محاكي ببتيد TGF-β1 الذي تم تصميمه ليكون أكثر حرية في الحركة أدت إلى أفضل النتائج.
الغضروف هو نوع خاص من الأنسجة في الجسم يساعد على تخفيف صدمات المفاصل. والتغيرات التي تطرأ على هذا الغضروف هي جزء مما قد يحدث عندما يعاني شخص ما من هشاشة العظام.
وأوضح مؤلف الدراسة الدكتور صامويل آي ستوب، أستاذ في قسم الكيمياء في كلية وينبرج للفنون والعلوم في جامعة نورث وسترن، إلينوي، الأخبار الطبية اليوم:
“إن أنسجة الغضاريف، والتي تعد مكونًا أساسيًا لجميع مفاصل الجسم الرئيسية، هي أنسجة على عكس الأنسجة الأخرى (…) ليس لديها القدرة على التجدد لدى البالغين (…) (هذه الدراسة) تهدف إلى إيجاد طرق لتطوير مواد تعمل على تجديد الغضاريف.”
قام الباحثون بدراسة إنشاء مادة جزيئية محددة تحتوي على أمفيفيلات الببتيد (PA)، وهي نوع من الجزيئات ذاتية التجميع، ونسخة طبق الأصل من عامل النمو المحول TGF-β1.
النمط الظاهري المقلّد هو عبارة عن جزيئات اصطناعية تحاكي هياكل ووظائف الجزيئات المقابلة على سطح البروتينات المحددة.
وأكد الباحثون أن الببتيد المقلد لعامل النمو الدائري هو الهيكل الأكثر فعالية للاستخدام مقارنة بالهيكل الخطي.
قام الباحثون بفحص التأثيرات على الخلايا الغضروفية للمفاصل البشرية وأكدوا أن النمط الدائري ساعد في تنشيط إشارات TGF-β1 في خلايا الغضروف.
كما وجدوا أن مجموعة من الخلايا الدائرية التي تتحرك بحرية أكبر تعمل بشكل أفضل على تعزيز إنتاج العوامل المشاركة في تجديد الغضاريف. تشير هذه النتائج إلى أن زيادة الحركة في مجموعات الخلايا الدائرية هذه تساعد في تعزيز الاستجابة الفعالة في الخلايا الغضروفية، مقارنة بالمجموعات ذات الحركة الأقل.
قام الباحثون بتحويل تجميعاتهم إلى ما أطلقوا عليه “الجزيئات الراقصة”، والتي وجدوا أنها أكثر فعالية في تحفيز إصلاح الغضاريف.
“لقد قمنا بتغيير بنية الجزيئات لتنشيط حركة الجزيئات. لقد اكتشفنا في عام 2021 أن حركة الجزيئات مهمة جدًا لجعلها فعالة جدًا في إرسال الإشارات إلى الخلايا”، أوضح ستوب.
وقال لنا إن الدراسة الحالية “كانت الاكتشاف الثاني الذي يؤكد أن حركة الجزيئات مهمة في بيولوجيا مختلفة تمامًا. لقد تأكدنا من أن الحركة فوق الجزيئية مهمة أيضًا في الغضاريف. لقد اختبرناها في خلايا الغضاريف البشرية ووجدنا أن حركة الجزيئات جعلتها (خلايا الغضاريف) تنتج كميات أكبر من مكونات أنسجة الغضاريف”.
وبشكل عام، تظهر النتائج واعدة في إيجاد طريقة جديدة لتحفيز إصلاح الغضاريف، وهو ما قد يكون مفيدًا جدًا للأشخاص الذين يعانون من هشاشة العظام.
ولكن هذا البحث له حدود. والحد الرئيسي هو أنه على الرغم من أن الباحثين استخدموا أنسجة بشرية، فإن الدراسة لم تختبر النتائج على البشر. وبالتالي، فمن غير الواضح مدى نجاح ترجمة النتائج إلى الممارسة السريرية، حيث تشارك عوامل أخرى.
وقد تتمكن الأبحاث المستقبلية من تكرار نتائج هذه الدراسة، وزيادة الدقة، واستكشاف المزيد من الآليات الأساسية.
وقد أجرت دراسة أخرى أجراها ستوب وزملاؤه مؤخرًا اختبارًا لاستخدام مادة نشطة بيولوجيًا مماثلة في الأغنام. وأشار ستوب إلى أنهم سيحتاجون إلى اختبار المادة النشطة بيولوجيًا الأكثر فعالية قبل البدء في طلب الموافقة على التجارب السريرية.
“بمجرد أن نتخذ قرارنا، يتعين علينا إجراء أبحاث في المختبر لمعرفة كيفية توسيع نطاقه إلى كميات أكبر وتطوير طريقة تصنيع حتى يمكن تسويقه. ثم، فإن الخطوة التالية هي الاتصال بإدارة الغذاء والدواء (FDA) لمنحنا الموافقة على إجراء أول تجربة سريرية على المرضى”، كما أخبرنا ستوب.
علق الدكتور بيرت ماندلباوم، المتخصص في الطب الرياضي وجراح العظام في معهد كيرلان-جوب والمدير المشارك لمركز العظام التجديدي في مركز سيدارز سيناي الطبي في لوس أنجلوس، والذي لم يشارك في الدراسة الحالية، قائلاً:
“يتأثر ملايين البشر في جميع أنحاء العالم سلبًا بتدهور الغضاريف. وهذه دراسة مثيرة للاهتمام للغاية تكشف عن بعض الآليات الجديدة والمثيرة المحتملة. ومن الناحية المنهجية، هناك حاجة إلى مزيد من المتابعة، وترجمة هذا إلى اعتبارات إنسانية. هناك إمكانات، لكنها تتطلب مسارًا منهجيًا لدراسات مختلفة لإثبات المفهوم، ثم أخيرًا، ترجمتها فعليًا إلى البشر من أجل إثبات فعاليتها.”
يعد مرض هشاشة العظام من الأمراض التي يصعب التعامل معها ويؤثر على العديد من الأشخاص في الولايات المتحدة وحول العالم. في الولايات المتحدة،
تؤكد دراسات مثل هذه أن الأبحاث تتقدم نحو معالجة المخاوف المتعلقة بهشاشة العظام وغيرها من الحالات التي تنطوي على تلف الغضاريف. وقد يؤدي هذا البحث إلى تحسين خيارات العلاج ويؤدي إلى نتائج سريرية أفضل ونوعية حياة أفضل للأشخاص المصابين بهشاشة العظام.
وأشار جايا سونكار، مؤسس ورئيس مركز جيه إس آر هيلث للروماتيزم، والذي لم يشارك في هذا البحث، إلى أن “هشاشة العظام يمكن أن تؤثر بشكل كبير على (…) نوعية الحياة”.
وأوضحت أن “خيارات العلاج المتاحة حاليًا تشمل بشكل أساسي التدابير المحافظة وتسكين الآلام والعلاج الطبيعي. ونظرًا لانتشاره الواسع والخسارة الكبيرة في سنوات الحياة المعدلة حسب الجودة (QALY) التي يسببها، فإن تطوير الأبحاث في طرق العلاج الجديدة أمر بالغ الأهمية”.
“يلعب عامل تحويل النمو بيتا 1 (TGF-β1) دورًا رئيسيًا في تطور هشاشة العظام. تسلط الأبحاث الحديثة الضوء على جوانب واعدة لعامل تحويل النمو بيتا 1 والتي قد تكون محورية في تطوير علاجات فعالة. وعلى الرغم من الحاجة إلى مزيد من البحث وقد يكون التقدم تدريجيًا، إلا أن هذه الرؤى تقدم الأمل في ابتكار علاجات مبتكرة يمكن أن تحول إدارة هشاشة العظام وتعيد تعريف الشيخوخة،” قال سونكار.
