Учёные Йельского университета обнаружили, что противоэпилептический препарат лакакосамид может одновременно уменьшать боль при остеоартрите и способствовать восстановлению повреждённого хряща. Наиболее выраженный эффект в доклинических экспериментах обеспечила доставка лекарства непосредственно в сустав с помощью специального гидрогеля. Результаты исследования опубликованы в журнале Bioactive Materials, сообщает ScienceDaily.
Остеоартрит развивается не только из-за механического износа сустава. В норме хондроциты постоянно поддерживают равновесие между образованием нового хряща и удалением старого материала, однако при заболевании разрушение начинает опережать восстановление. По мере прогрессирования болезни кости могут начать соприкасаться, а некоторым пациентам требуется полная замена коленного сустава. «Существует большая неудовлетворённая потребность в лечении остеоартрита, — сказал руководитель работы, профессор ортопедии и реабилитации Чуан-Цзюй Лю. — Нам нужны методы, которые не просто маскируют боль, а действительно меняют развитие заболевания».
Исследователи сосредоточились на белке Nav1.7 — натриевом канале, который участвует в передаче электрических сигналов. Ранее считалось, что он главным образом работает в нервных клетках, передающих болевые импульсы в мозг, но команда Лю обнаружила его высокую активность и в хондроцитах. В здоровом суставе Nav1.7 проявляет небольшую активность, тогда как при остеоартрите она заметно возрастает, усиливая боль и одновременно подталкивая клетки к разрушению хрящевой ткани.
«Когда работа Nav1.7 нарушается, он способствует и дегенерации сустава, и боли, — отметил Лю. — Наши результаты показывают, что Nav1.7 является мишенью двойного действия. Блокируя этот белок, можно потенциально успокоить болевые нервы и одновременно заставить клетки хряща прекратить разрушение и начать восстановление». Для воздействия на канал учёные проверили уже существующие препараты. Лакакосамид показал сильный эффект при значительно меньшей концентрации и обладал более благоприятным профилем безопасности по сравнению с более старыми лекарствами того же класса.
При этом результат зависел от дозы. Небольшая оптимальная концентрация стимулировала выработку белков, необходимых для формирования хряща, и подавляла процессы разрушения ткани, тогда как при слишком высокой или слишком низкой дозировке преимущества ослабевали. Кроме того, препарат усиливал выделение сигнальных белков HSP70 и мидкина: первый помогает клеткам справляться со стрессом и поддерживает восстановление тканей, а второй регулирует воспаление и защищает сустав от дегенерации.
Приём лакакосамида внутрь оказался эффективным в доклинических испытаниях, но при таком способе лекарство распространяется по всему организму. Поэтому исследователи разработали гидрогель на основе коллагена II, который остаётся жидким в охлаждённом шприце, а после введения в сустав при температуре тела превращается в плотный гелеобразный материал. Он удерживает препарат в поражённой области и постепенно высвобождает его в течение нескольких недель. Одна инъекция такого состава каждые четыре недели предотвращала потерю хряща эффективнее, чем ежедневный приём лакакосамида внутрь; поскольку препарат уже одобрен для лечения эпилепсии и изучался при некоторых видах нервной боли, связанной с мутациями Nav1.7, это может ускорить переход к клиническим испытаниям при остеоартрите.