क्या नैनोटेक ऑस्टियोआर्थराइटिस की प्रगति को धीमा कर सकता है?

ऑस्टियोआर्थराइटिस के लिए अभी भी कोई इलाज नहीं है। हालांकि, एक अभिनव नैनोटेक्नोलॉजिकल दृष्टिकोण चिकित्सीय एजेंटों को प्रभावित कार्टिलेज में गहराई से भेजने और लंबे समय तक सक्रिय रहने में मदद कर सकता है।

ऑस्टियोआर्थराइटिस अक्सर लोड-असर वाले जोड़ों को प्रभावित करता है, जैसे कि घुटने (यहां दिखाया गया है)।

मुख्य रूप से पुराने वयस्कों से जुड़ी एक स्थिति, पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस एक दुर्बल करने वाली स्थिति है।

शरीर के जोड़ों में उपास्थि को प्रभावित करने से, ऑस्टियोआर्थराइटिस संयुक्त राज्य में अनुमानित 26 मिलियन लोगों को प्रभावित करता है।

कभी-कभी, स्थिति चोट या बीमारी से जुड़ी क्षति से शुरू होती है।

अन्य समय में, यह पहनने और आंसू के कारण वर्षों के उपयोग के कारण होता है।

सभी मामलों में, वर्तमान में इसकी प्रगति को रोकने का कोई तरीका नहीं है। जैसा कि यह खड़ा है, उपलब्ध एकमात्र विकल्प दवाओं से संबंधित दर्द को दूर करने के लिए है।

जैसे-जैसे जनसंख्या उत्तरोत्तर पुरानी और भारी होती जाती है - ऑस्टियोआर्थराइटिस के लिए दोनों जोखिम कारक हैं - यह और भी बड़ी समस्या बनती जा रही है।

इसके अलावा, क्योंकि दर्द प्रमुख लक्षण है, ओस्टियोआर्थराइटिस ओपियोड एडिक्शन संकट में योगदान दे रहा है। इस बीमारी के आगे मार्च में हस्तक्षेप करने के लिए अभिनव तरीके खोजना पहले से कहीं अधिक दबाव है।

दवा वितरण की समस्या

हाल ही में, कैम्ब्रिज में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) के शोधकर्ता शामिल हुए। उन्होंने प्रायोगिक ऑस्टियोआर्थराइटिस दवाओं को बढ़ाने के लिए नैनो तकनीक का उपयोग करने के तरीकों की खोज की।

उन्होंने पत्रिका में अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए ट्रांसलेशनल मेडिसिन इस सप्ताह के शुरु में।

वर्षों से, वैज्ञानिकों ने पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस के खिलाफ रसायनों की एक विस्तृत श्रृंखला पेश की है। कुछ ने पशु मॉडल में वादा दिखाया है, लेकिन आज तक कोई भी मानव रोगियों में उपयोगी साबित नहीं हुआ है।

नए अध्ययन के लेखकों का मानना ​​है कि "[एम] इन कमियों में से कोई भी अपर्याप्त दवा वितरण में निहित है।"

यह दो मुख्य कारणों से है। सबसे पहले, जोड़ों में रक्त की आपूर्ति की कमी है, जिसका अर्थ है कि विशेषज्ञों को सीधे जोड़ों में दवाओं को इंजेक्ट करना होगा। दूसरे, लसीका जल निकासी जोड़ों में इंजेक्ट किए गए यौगिकों को तेजी से हटाने के लिए जाती है।

इस बाधा को दूर करने के लिए, वैज्ञानिकों ने लंबे समय तक उपास्थि में गहरी गोताखोरी करते हुए संयुक्त रूप से दवाओं को वितरित करने और रखने का एक तरीका तैयार करने पर ध्यान केंद्रित किया, जिससे दवाओं को सीधे उन कोशिकाओं में ले जाया जाता है जहां इसकी आवश्यकता होती है।

जिस दवा पर उन्होंने ध्यान दिया, वह इंसुलिन जैसा विकास कारक 1 (IGF-1) था, एक यौगिक जिसने कुछ नैदानिक ​​परीक्षणों में वादा दिखाया है। यह विकास कारक चोंड्रोसाइट्स के विकास और अस्तित्व को बढ़ावा देता है, जो कोशिकाएं हैं जो स्वस्थ उपास्थि बनाती हैं।

छोटे-छोटे गोले

शोधकर्ताओं ने IGF-1 के वाहक के रूप में एक नैनोस्केल गोलाकार अणु का डिज़ाइन किया। अणु कई शाखाओं से बना है, जिसे डेंड्रिमर्स कहा जाता है, जो एक केंद्रीय कोर से निकलता है।

प्रत्येक शाखा सकारात्मक रूप से आवेशित क्षेत्र के साथ समाप्त होती है जो चोंड्रोसाइट्स की सतह पर ऋणात्मक आवेश की ओर आकर्षित होती है।

अणुओं में एक झूलते हुए बहुलक हाथ भी शामिल होते हैं जो सकारात्मक रूप से ढँक जाते हैं और सकारात्मक चार्ज को बेअसर कर देते हैं। शोधकर्ताओं ने IGF-1 अणुओं को इस क्षेत्र की सतह से जोड़ा और यौगिक को चूहों के जोड़ों में इंजेक्ट किया।

एक बार जब ये कण शरीर में होते हैं, तो वे उपास्थि में बंध जाते हैं और लसीका जल निकासी उन्हें हटा नहीं सकती है। वहां से, वे ऊतक में फैलाना शुरू कर सकते हैं।

हालांकि, गोले स्थायी रूप से बंधन नहीं करते हैं, क्योंकि यह उन्हें उपास्थि की सतह पर बंद कर देगा। लचीला बहुलक हाथ कभी-कभी आवेशों को कवर करता है, जिससे अणु को स्थानांतरित करने और ऊतक में खुद को गहराई से डूबने की अनुमति मिलती है।

"हमें एक इष्टतम चार्ज रेंज मिली, ताकि सामग्री ऊतक को बाँध सके और आगे के प्रसार के लिए unbind हो, और इतना मजबूत न हो कि यह बस सतह पर अटक जाए।"

लीड अध्ययन लेखक ब्रेट गीगर, एक एमआईटी स्नातक छात्र

चूंकि IGF-1 को चोंड्रोसाइट्स के साथ पेश किया जाता है, यह प्रोटीओग्लिएकन्स, या उपास्थि के कच्चे माल की रिहाई को प्रेरित करता है। IGF-1 भी सेलुलर विकास को प्रोत्साहित करता है और कोशिका मृत्यु की दर को कम करता है।

चिकित्सीय खिड़की का विस्तार

शोधकर्ताओं ने इस संकर अणु को चूहों के जोड़ों में इंजेक्ट किया। इसका 4 दिनों का आधा जीवन था (दवा को अपनी प्रारंभिक मात्रा को कम करने में लगने वाला समय), जो वैज्ञानिकों द्वारा अकेले IGF-1 को इंजेक्ट करने पर लगभग 10 गुना अधिक है। महत्वपूर्ण रूप से, इसका चिकित्सीय प्रभाव 30 दिनों तक रहता है।

चूहों की तुलना में, जो दवा प्राप्त नहीं करते थे, उन्होंने देखा कि संयुक्त क्षति कम हो गई थी। साथ ही, सूजन में उल्लेखनीय कमी आई।

बेशक, चूहा उपास्थि मनुष्यों की तुलना में बहुत पतला है; उनकी संख्या लगभग 100 माइक्रोमीटर मोटी है, जबकि एक मानव 1 मिलीमीटर के करीब है।

एक अलग प्रयोग में, वैज्ञानिकों ने साबित किया कि ये अणु एक मोटाई तक घुसने में सक्षम थे जो एक मानव रोगी के लिए प्रासंगिक होगा।

कार्टिलेज में दवाओं को पहुंचाने के लिए इन अणुओं के उपयोग की जांच का यह शोध का पहला चरण है। टीम ने इसी तर्ज पर जारी रखने और अन्य रसायनों का अध्ययन करने की योजना बनाई है, जिसमें ड्रग्स शामिल हैं जो डीएनए और आरएनए सहित भड़काऊ साइटोकिन्स और न्यूक्लिक एसिड को ब्लॉक करते हैं।

अध्ययन पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस अनुसंधान में नैनो प्रौद्योगिकी के उपयोग पर एक संपादकीय के साथ दिखाई देता है। लेखक, क्रिस्टोफर एच। इवांस लिखते हैं:

“ये अत्यधिक उत्साहजनक डेटा हैं। [...] [टी] यहां कोई अन्य दवा वितरण प्रणाली नहीं है जो एक निरंतर फैशन में आर्टिकुलर उपास्थि की पूरी मोटाई में स्वस्थानी में चोंड्रोसाइट्स के चयापचय को प्रभावित कर सकती है। "

यद्यपि यह नया तरीका अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, इस दृष्टिकोण का अंततः यह मतलब हो सकता है कि डॉक्टर बायोवेकली या मासिक इंजेक्शन के साथ पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस के पाठ्यक्रम को धीमा कर सकते हैं।