Advanced Research Projects Agency for Health (ARPA-H) powołana została w 2022 r. w ramach Departamentu Zdrowia i Opieki Społecznej (HHS). Agencja zajmuje się finansowaniem przełomowych badań biomedycznych i medycznych o dużym wpływie na zdrowie społeczne. Jednym z nich są prace nad regeneracją stawów zniszczonych stanem zapalnym. Jedynie w Stanach Zjednoczonych cierpią z tego powodu 32 mln ludzi, a na świeci choruje co trzecia osoba po 30. roku życia.

Na zapalenie stawów nie ma skutecznego leku. Najczęściej stosuje się leki przeciwzapalne i przeciwbólowe, które w dużych dawkach i przewlekłym używaniu powodują działania uboczne. Najgroźniejsze z nich to choroba wrzodowa przewodu pokarmowego oraz krwawienia wewnętrzne. Nowe terapie finansowane w ramach programu Novel Innovations for Tissue Regeneration in Osteoarthritis (NITRO) mają doprowadzić do opracowania nowych metod regeneracji zniszczonych kości i stawów. Założeniem programu jest także to, żeby cenowo były one dostępne powszechnie.

Jak informuje na swoje stronie internetowej agencja rządowa ARPA-H, w ciągu dwóch lat działające niezależnie trzy zespoły badawcze opracowały metody regeneracji chrząstki stawowej oraz kości i stawów. Na razie przetestowano je w eksperymentach na zwierzętach, jednak w 2027 r. planowane jest rozpoczęcie pierwszych badań klinicznych – na ochotnikach. Będzie możliwe nawet odtworzenie tkanek zniszczonego stawu kolanowego, co w przyszłości pozwoli zastąpić wszczepienie tradycyjnych implantów metalowych.

– Dzięki inicjatywie ARPA-H dążymy do tego, żeby w przyszłości ludzie nie musieli budzić się z bólem, rezygnować ze swych ulubionych zajęć oraz poddawać się poważnym operacjom ortopedycznym oraz wszczepieniom implantów, i nadal mogli być aktywni – zaznacza dyrektor agencji Alicia Jackson.

Menedżer programu NITRO Ross Ulrich wyjaśnia, że przesłaniem tych badań było pytanie: co zrobić, żeby stawy mogły się regenerować? – Po dwóch latach nie tylko jest to możliwe, szybko stało się rzeczywistością – stwierdza. Sprostały temu zespoły badawcze z Duke University, University of Colorado Boulder oraz Columbia University (USA).

Specjaliści Duke University zaproponowali dwie metody wykorzystania kombinacji leków, stymulujących regenerację kości oraz chrząstki stawowej u pacjentów z zapaleniem stawów. Opracowano też metodą jednoczesnej regeneracji wielu stawów, dzięki czemu nie trzeba ich leczyć kolejno, narażając pacjenta na kolejne wszczepienia systemu podającego leki. Metody te trzeba powtarzać raz w roku, podczas jednej wizyty, gdy zregenerowana chrząstka stawowa ulegnie powtórnemu uszkodzeniu.

Dwie terapie sprawiające, że zniszczone i starzejące się stawy mogą się regenerować w ciągu kilku tygodni, opracowali badacze University of Colorado Boulder. Pierwsza polega na wszczepieniu do stawu systemu, który przez przez kilka miesięcy dostarcza lek, powodujący odnawianie się zniszczonych tkanek. Jeśli stawy są bardzo uszkodzone, wtedy podawany jest koktajl wielu białek, bardziej usprawniający procesy regeneracji. Dla skomercjalizowania tych terapii powstała firma Renovare Therapeutics.

Trzeci zespół z Columbia University zaproponował odtworzenie stawu kolanowego przy użyciu biodegradowalnej matrycy w 3D. Na odpowiedniej pożywce umieszczane są w niej komórki macierzyste pozyskane od pacjenta albo tzw. indukowane pluripotentne komórki macierzyste. Ulegająca stopniowej degradacja matryca jest zastępowana przez nową tkankę kostną i chrząstkę stawową. Jak zapewniają badacze uczelni, uzyskany staw kolanowy można wszczepić pacjentowi w takim sam sposób, jak implanty kolanowe, przy użyciu tych samych metod i narzędzi chirurgicznych.