Osteoartritis je bolno stanje u kojem se hrskavica – zaštitni jastuk između zglobova – postepeno ruši. Progresivna bolest zglobova, koja pogađa više od 32 miliona ljudi u Sjedinjenim Državama, može na kraju izazvati trenje kosti o kosti, ukočenost zglobova i bol pri svakom pokretu.
Više faktora može uticati na rizik osobe od razvoja osteoartritisa, uključujući povrede, gojaznost, starenje i genetiku. Nedavna istraživanja su otkrila da je skoro polovina rizika za osteoartritis genetski, što je podiglo interesovanje za korišćenje genetskih podataka za razvoj terapije koja može zaustaviti dalje degradiranje zglobnog tkiva.
Ali da bi se razvila nova terapija, istraživači moraju prvo da identifikuju gene koji direktno doprinose razvoju osteoartritisa, koji se nazivaju „uzročnim“ geni. Multidisciplinarni tim istraživača u UNC Thurston Arthritis Research Center, koji se sastoji od Doug Phanstiel, Ph.D., Richard F. Loeser, Jr., MD, i Brian Diekman, Ph.D, na UNC School of Medicine uradio je samo to.
Nova studija ove grupe identifikovala je 13 gena, nazvanih „geni visokog rizika“, koji direktno doprinose gubitku zglobnog tkiva i značajno povećavaju šanse osobe za razvoj osteoartritisa. Njihovi rezultati, koji su objavljeni u Cell Genomics, popunili su značajnu prazninu u znanju u nastojanju da se definišu genetski ciljevi za terapije.
„Bilo je nekoliko studija koje su identifikovale preko 100 ‘regiona rizika’ unutar DNK za osteoartritis, ali je malo njih pronašlo uzročne gene“, rekao je Loeser, direktor UNC TARC i Džozef P. Arči, Jr. Profesor medicine na Medicinskom fakultetu UNC. „Ako možemo da identifikujemo uzročne gene, možemo koristiti te informacije da definišemo nove genetske ciljeve za terapije osteoartritisa.“
Osteoartritis je najčešći oblik artritisa. Reumatolozi, kao što je Loeser, često preporučuju nesteroidne antiinflamatorne lekove, vežbe i gubitak težine kako bi pomogli pacijentima sa osteoartritisom da kontrolišu svoje simptome. Za sada, ništa ne može zaustaviti napredovanje bolesti.
Najnovija studija počela je 2022. godine, kada su Phanstiel, Loeser i Diekman krenuli da identifikuju nove gene rizika od osteoartritisa koji bi se mogli dalje proučavati za razvoj terapije.
Tim je okupio više oblasti stručnosti kako bi izvršio svoju inicijativu za zajedničko istraživanje. Loeserova laboratorija je prvo prikupila zglobno tkivo od više od 100 ljudskih donatora kako bi izgradila ćelijski model bolesti. Nakon uzgoja ćelija u laboratoriji i upoznavanja sa molekulima koji su izazvali stanje nalik osteoartritisu, mogli su da proučavaju stanje u živom, kontrolisanom okruženju.
Phanstiel, koji je vanredni profesor na Odseku za biologiju i fiziologiju ćelije, tada je iskoristio stručnost svoje laboratorije u genomici i bioinformatici da generiše podatke o ekspresiji gena i kompjuterski identifikuje gene povezane sa rizikom od osteoartritisa. Brian Diekman, dr., vanredni profesor na UNC-NC State Zajedničkom odeljenju za biomedicinsko inženjerstvo i stručnjak za uređivanje gena, vodio je naknadne studije kako bi utvrdio kakvu ulogu uzročni geni igraju u osteoartritisu.
Koristeći genomički pristup, identifikovali su 13 gena koji imaju veliku verovatnoću da utiču na genetski rizik od osteoartritisa. Šest od trinaest gena su potpuno novi za naučnike, u smislu njihove povezanosti sa bolestima zglobova. Novootkriveni geni su značajni po tome što mogu pružiti nove uvide u niz bioloških procesa koji mogu doprineti osteoartritisu.
„Neki od ovih gena imaju poznatu ulogu u osteoartritisu ili su uključeni u procese relevantne za patologiju osteoartritisa, dok je funkcija drugih manje jasna“, rekao je Phanstiel, koji je takođe član UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center.
„Moguće je, čak i verovatno, da je rizik od osteoartritisa vođen genetskim uticajima na brojne različite procese koji deluju u različitim vremenima razvoja i biološkim uslovima.“
Sa ovih 13 gena koji su sada identifikovani, istraživački tim planira da nastavi svoj rad na više frontova. Prvo i najvažnije, tim proširuje svoju trenutnu studiju kako bi uključio uzorke iz veće grupe donatora i više tipova ćelija, kako bi identifikovao više gena koji su povezani sa osteoartritisom.
Istraživači takođe sprovode studije kako bi bolje razumeli biološke procese koje pokreću njihovi novoidentifikovani uzročni geni. U isto vreme, tim trenutno sprovodi studije skrininga lekova kako bi pronašao jedinjenja lekova koja ciljaju na biološke puteve od interesa.
„Nadamo se da ćemo moći da pronađemo nove terapeutike koji će zaustaviti napredovanje oštećenja zglobova u najranijim fazama, sprečavajući razvoj bola i invaliditeta koje doživljavaju mnogi pacijenti koji pate od osteoartritisa“, rekao je Loeser.
