Betöltés

Mit keresel?

Aktuális Sportsérülés Sporttudomány

Sportsérülés gyógyítása genomikai háttérrel

Megoszt

A különböző szintű sportsérülés kezelése hatékonnyá tehető különböző rehabilitációs programokkal, új operatív módszerekkel és az elmúlt két évtizedben egyre inkább előtérbe kerülnek a biomechanikai kutatásokból származó új eredmények. A megfelelő eljárások, kezelések ellenére a gyógyulás hatékonysága továbbra is behatárolt az anterior és posterior keresztszalag szakadásoknál, a meniscus kopásánál, számos porcsérülés esetén és a fáradásos csonttöréseknél. Az ilyen jellegű sérüléseknél előnyt jelenthet a molekuláris biológiai szintű megközelítés, amelynek során növekedési faktorokkal segítik elő és gyorsítják a gyógyulást. A növekedési faktorok olyan kis molekulasúlyú fehérjék, amelyeket a sérülés helyén levő sejtek (fibroblastok, endotelialis sejtek, mesenchimális sejtek) és a repair ill. gyulladásos folyamatokat elindító sejtek szintetizálnak (thrombocyták, makrofágok, monociták). Ezek a fehérjék fokozzák a sejt proliferációt, migrációt valamint a mátrix szintézist. Ígéretesnek tűnik a növekedési faktorokat kódoló génszakaszok bejuttatása a sérült szövetbe. Ez azonban még több szempontból nehézkes:

  • a rekombináns humán proteinnek viszonylag rövid a felezési ideje, ezért nagy dózisban és több alkalommal kell bejuttatni a szervezetbe,
  • a bejuttatás technikái korlátozottak. A szövetépítkezés a génterápiával kombinálva a távoli jövőben lehetőséget nyújthat a sérülés által okozott szöveti regenerációban.

Génterápia

Génterápia alatt a különböző gének sejtekbe és szövetekbe való eljuttatását értjük terápiás céllal. Alkalmazása során a megfelelő génszakasz expressziója érdekében a DNS-t egy hordozóanyagba, egy vektorba kell csomagolni, ami integrálódik a gazda kromoszómába. A beépített génszakasz átíródik mRNS-sé, amely a citoplazmában a riboszómán fehérjét képez.

A génterápia alkalmazása sportsérülés esetén

A génterápia alkalmazása

A genetikai információ sejtekbe való bejuttatására virális és nonvirális vektorokat lehet használni, amelyek jellemzőit mutatja a lentebbi táblázat. Manapság a virális génvektorok jelentik a hatékonyabb génbeviteli módszert. Mielőtt a vírust vektorként felhasználnák, a virális replikációért és a patogén proteinekért felelős összes gént eltávolítják és a megfelelő génekre kicserélik.

Génbeviteli módszerek

Génbeviteli módszerek

A módosított vektorokat vagy a keringésen keresztül vagy lokálisan juttatják a kívánt helyre. Az előbbi módszert akkor alkalmazzák, amikor a célszövet nem érhető el közvetlen úton. Ez esetben a legnagyobb hátrány a génexpresszió alacsony specificitása és a terápiás hatás eléréséhez szükséges magas vektor koncentráció. A vázizomrendszert érintő sérülések esetén a hiányos vérellátás miatt nem megfelelő módszer. Lokális génterápia esetén a vektorokat közvetlenül a gazdasejtbe juttatják (in vivo terápia), vagy a sérült szövetből kinyert sejteket genetikailag módosítják, majd visszajuttatják a sérült területbe (ex vivo terápia). Amíg az in vivo módszer technikailag könnyebben kivitelezhető, addig az ex vivo módszer alacsonyabb kockázattal jár, mert a génmanipuláció szabályozott körülmények között történik. A legmegfelelőbb génbeviteli módszer kiválasztása függ a célsejtek részarányától, a sérülés mértékétől és a célszövet elérhetőségétől. A génbeviteli módszerek alkalmazását behatárolhatják a sejtnövekedés nem megfelelő szabályozottsága, a növekedési faktorok és a citokinek krónikus overexpressziójából adódó toxicitás és malignitás, melyek elméletileg előfordulhatnak, de még egyetlen esetben sem publikálták. Ettől függetlenül fennáll a lehetősége, hogy az integrált DNS szekvenciák évek múlva mutációt vagy malignitást okoznak. Ezért minden humán vizsgálat hosszú távú nyomonkövetésére és a kutatócsoportok közötti tapasztalatcserére van szükség. A legtöbb klinikai vizsgálat során az ex vivo megközelítést alkalmazzák, így a vírus nem jut közvetlenül a betegbe és a sejteket alaposan megvizsgálják az implantáció előtt.

Szövetépítkezés

A szövetépítkezés technológiájának hosszú távú célja különböző biokompatibilis, integrációra képes molekulák illetve sejtek előállítása. Manapság számos kerámia, kollagén gél és polimer alapanyagú protézis tulajdonságait és alkalmazhatóságát vizsgálják in vitro és in vivo. A gyógyulás optimalizálása miatt a szövetépítkezés területén is egyre nagyobb teret hódítanak a molekuláris genetikai úton történő beavatkozások. A szövetépítkezés területén leginkább alkalmazott szövettípusok a csont- és a porcszövetek. Napjainkban autológ izomszövetet használnak a növekedési faktor gének sérülés helyére történő szállítására és in vitro növesztett bőrfelülettel segítik elő a sebgyógyulást. A csontszövettel ellentétben a porcszövetnek alacsony az intrinsic gyógyulási kapacitása és ezért behatárolt a sérült szövet regenerációja. Intenzív kutatások folynak olyan biokompatibilis segédanyagok kifejlesztésére, amelyekkel a porcszövet sérülései során kialakuló funkciózavarokat tudják kiküszöbölni. A lehetséges anyagok lehetnek: fibrin, kollagén, kerámia, alginát, tejsav polimer, glikolénsav polimer, hilauronsav és különféle szintetikus anyagok.

A sportsérülések kezelésének megközelítései  

Porc

A térdízület porcsérülése az egyik leggyakrabban előforduló sportsérülés. Korai arthritist okoz, rontja az életminőséget és hatalmas hosszú távú egészségügyi költséget von maga után. A sérült ízületi porc regenerációja nagymértékben behatárolt, többek között a vérellátás hiánya miatt. A jelenlegi operatív technikák között megemlítendő az autológ vagy allogén chondrocita transzplantáció, az autogén vagy allogén osteochondrális transzplantáció. Növekedési faktorok (BMP-2, TGF-β, EGF /epidermal growth factor/, IGF-1), és porcból származó morfogenikus proteinek mind in vitro, mind in vivo pozitív hatással vannak a porcsejtek növekedésére és az ízület gyógyulására.

ACL (anterior cruciate ligament

Az ACL a második leggyakoribb térdszalag sérülés: az USA-ban 100000 ruptura történik évenként. Míg a legtöbb esetben a medialis collateralis szalag szakadása spontán módon gyógyul, az ACL-nek kicsi a gyógyulási kapacitása. A normális funkciók visszanyeréséhez sebészeti úton autograftok vagy allograftok beültetésére van szükség. Számos tanulmány pozitív hatását írja le különböző növekedési faktoroknak (PDGF /platelet-derived growth factor/, EGF, bFGF /basis fibroblast growth factor/) az ACL fibroblast anyagcseréjére.

Perspektívák

Jelenleg a génterápiás eljárásokat nem alkalmazzák széleskörben, de nagy lehetőséget jelenthet a jövőben a vázizomrendszert érő sérülések gyógyításában. A legfőbb akadályt a génhordozó anyagoknak (vektoroknak) az elérhetősége és a biztonságosan alkalmazható virális vektrorokkal kapcsolatos túlzott aggodalom okozza. Általánosságban elmondható, hogy a génterápia és a szövetépítkezés együttes alkalmazása olyan hatékony terápiás lehetőségeket ad a jövő orvosa kezébe, amellyel a gyógyulás nagymértékben elősegíthető. Mindenek előtt alapkutatásra és preklinikai kutatásra van szükség a jövőbeni biztonságos ortopédiai alkalmazások érdekében.

A cikk eredeti, teljes változata a Sportorvosi Szemle 2007/02-es számában jelent meg (szerzők: Dékány Miklós, Harbula Ildikó, Pucsok József)

Tags:
Előző cikk

Kommentálj

Your email address will not be published. Required fields are marked *

For security, use of Google's reCAPTCHA service is required which is subject to the Google Privacy Policy and Terms of Use.

If you agree to these terms, please click here.