Ricerca clinica | Le cellule staminali lanciano una battaglia per proteggere l'articolazione del ginocchio, l'artrite del ginocchio non ha più bisogno di dolore

L'osteoartrite (OA) è una malattia degenerativa delle articolazioni con un'incidenza molto elevata nella popolazione di mezza età e anziana e si manifesta principalmente con dolore e disfunzione articolare. Il suo tasso di incidenza è tra le prime 10 malattie non trasmissibili. In Cina, l'8,1% delle persone con più di 50 anni soffre di osteoartrite sintomatica del ginocchio, il che equivale a più di 30 milioni di persone.

Gli effetti terapeutici delle cellule staminali mesenchimali (MSC) sono attribuiti principalmente alla loro funzione immunomodulatoria nella regolazione dell'ambiente infiammatorio e possono essere utilizzate per trattare un'ampia gamma di malattie degenerative e infiammatorie. Ad esempio: colite ulcerosa, artrite, GVHD, lupus eritematoso sistemico, ecc.

Questa revisione si concentra sulle MSC per il trattamento dell'artrite. Questo articolo riassume i progressi delle cellule staminali mesenchimali nella sperimentazione umana per il trattamento dell'artrite del ginocchio.

Un fattore importante nella diagnosi dell'osteoartrite del ginocchio sono i vari punteggi:

La VAS valuta principalmente il dolore;

Il WOMAC viene utilizzato per valutare l'artrite del ginocchio negli anziani;

L'affidabilità, la validità e la sensibilità del punteggio Lysholm per la funzionalità dell'articolazione del ginocchio sono relativamente elevate.

1. Studio preliminare sulle BMSC autologhe nel trattamento dell'osteoartrite del ginocchio

(Trapianto, 2013)

Numero di partecipanti : N = 12 (nessuno studio controllato)

Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 4*10^7 cellule staminali mesenchimali coltivate ed espanse (BMSC). I risultati sono stati testati 1 anno dopo il trattamento.

Risultati della ricerca: gli indicatori della funzionalità del ginocchio dei pazienti sottoposti a trattamento con cellule staminali mesenchimali del midollo osseo sono gradualmente migliorati, con un tasso di miglioramento che si è avvicinato al 65-78% entro 1 anno. Anche la qualità della cartilagine è migliorata e l'area dei difetti cartilaginei in 11 pazienti è stata significativamente ridotta.

La figura seguente è una sintesi dello studio. Non esamineremo le parti complicate. Il piano di trattamento ideale è un trattamento che sostanzialmente non possiamo realizzare. Si può osservare che il piano di trattamento con cellule staminali mesenchimali è più vicino al piano di trattamento ideale rispetto al piano tradizionale.

2. Sei casi di BMSC autologhe nel trattamento dell'osteoartrite del ginocchio

(Architettura Iran Med, 2012)

Numero di partecipanti: N = 6 (nessuno studio controllato)

Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 2~2,4*10^7 cellule staminali mesenchimali coltivate ed espanse (BMSC). I risultati sono stati testati 6 mesi e 1 anno dopo il trattamento.

Risultati: Sei mesi dopo l'iniezione intra-articolare di cellule staminali mesenchimali del midollo osseo, il dolore, lo stato funzionale e la distanza percorsa sono migliorati. Il confronto della risonanza magnetica prima e dopo il trattamento in tre dei sei pazienti del gruppo di trattamento ha mostrato che il trattamento è stato molto significativo nel migliorare lo spessore della cartilagine, riparare l'estensione del tessuto oltre l'osso subcondrale e ridurre l'edema nell'osso subcondrale.

La figura seguente (a) mostra la cartilagine prima del trattamento e (b) mostra la cartilagine 6 mesi dopo il trattamento. La freccia indica la posizione della riparazione della cartilagine.

3. Iniezione intra-articolare di due diverse dosi di BMSC autologhe e acido ialuronico per il trattamento dell'osteoartrite del ginocchio: uno studio clinico multicentrico randomizzato controllato (fase I/II)

(Traduzione di J. Transl. Med., 2016)

·Numero di partecipanti : N = 30 (studio randomizzato controllato)

Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di cellule staminali mesenchimali (BMSC) coltivate ed espanse 1*10^7 (gruppo a basso dosaggio) e 1*10^8 (gruppo ad alto dosaggio). I risultati sono stati misurati 3, 6 e 12 mesi dopo il trattamento.

Risultati : i punteggi VAS sono migliorati dopo il trattamento, ma i punteggi WOMAC sono migliorati solo dopo 6 mesi. Sia il volume che la qualità della cartilagine sono migliorati 12 mesi dopo il trattamento e il gruppo trattato con il dosaggio più elevato ha avuto un miglioramento maggiore.

La figura seguente mostra che i punteggi VAS (indice del dolore) dei pazienti trattati con cellule staminali mesenchimali sono diminuiti , indipendentemente dal fatto che fossero nel gruppo a basso dosaggio o in quello ad alto dosaggio:

4. Studio randomizzato controllato di BMSC allogeniche nel trattamento dell'osteoartrite del ginocchio

(Arco Iran Med, 2012)

·Numero di partecipanti: N = 30 (studio randomizzato controllato)

Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 4*10^7 cellule staminali mesenchimali coltivate ed espanse (BMSC). I risultati sono stati testati 8 giorni, 3 mesi, 6 mesi e 12 mesi dopo il trattamento.

Risultati: Rispetto al gruppo di controllo, il dolore è stato significativamente ridotto, l'indice di funzionalità del ginocchio è stato significativamente migliorato e il danno alla cartilagine è stato significativamente ridotto dopo il trattamento con BMSC.

Come mostrato nella figura sottostante, più il colore è rosso, peggiore è la qualità della cartilagine. Si può osservare che prima del trattamento (a sinistra), la maggior parte della cartilagine era gialla, mentre dopo il trattamento era significativamente più blu, il che indica che la qualità della cartilagine è migliorata dopo il trattamento con cellule staminali mesenchimali.

5. Effetto dell'iniezione intra-articolare di BMSC autologhe sul dolore e sulla funzionalità dell'articolazione del ginocchio nei pazienti con osteoartrite del ginocchio

(Int J Rheum Dis, 2017)

Numero di partecipanti : N = 61

Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 10 ml di cellule staminali mesenchimali (BMSC) non espanse in vitro. I risultati sono stati misurati 1 settimana, 1 mese e 6 mesi dopo il trattamento.

Risultati della ricerca: dopo 6 mesi, il gruppo di trattamento ha riscontrato un significativo miglioramento del dolore al ginocchio e della qualità della vita dopo il trattamento con cellule staminali mesenchimali.

6. Uno studio randomizzato in singolo cieco sul concentrato di aspirato di midollo osseo nel trattamento dell'osteoartrite del ginocchio

(Giornale sportivo Am J, 2017)

·Numero di partecipanti: N = 25

Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 5 ml di concentrato di midollo osseo e 10 ml di PRP. I risultati sono stati misurati 1 settimana, 1 mese e 6 mesi dopo il trattamento.

Risultati: Dopo l'iniezione di concentrato di estratto di midollo osseo, il dolore al ginocchio è migliorato significativamente, ma non si è riscontrata alcuna differenza significativa rispetto al gruppo di controllo trattato con soluzione salina.

7. Sperimentazione clinica dell'iniezione intra-articolare di ADSC per il trattamento dell'artrite del ginocchio

(Cellule staminali. 2014)

Numero di partecipanti: N = 18

Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 1*10^7 espanso in vitro (gruppo a basso dosaggio), 5*10^7 (gruppo a dosaggio medio), 1*10^8 (gruppo ad alto dosaggio), risultati dei test 1 mese e 6 mesi dopo il trattamento.

Risultati della ricerca: dopo l'iniezione di cellule staminali mesenchimali derivate dal tessuto adiposo (ADSC), il dolore al ginocchio è migliorato significativamente e il volume e la qualità della cartilagine sono aumentati in modo significativo.

La figura seguente mostra che, da sinistra a destra , la cartilagine viene gradualmente riparata con i cambiamenti del trattamento con cellule staminali mesenchimali.

8. L'iniezione di ADSC migliora i sintomi dell'osteoartrite del ginocchio

(Artroscopia, 2013)

Numero di partecipanti: N = 18

Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 1,18*10^6 cellule staminali mesenchimali derivate dal tessuto adiposo, insieme a PRP e clearance artroscopica. I risultati sono stati misurati 1 mese e 6 mesi dopo il trattamento.

Risultati: i punteggi WOMAC, Lysholm e VAS sono migliorati dopo il trattamento. Analisi successive hanno dimostrato che i miglioramenti clinici e radiografici erano correlati al numero di cellule staminali derivate dal tessuto adiposo iniettate.

9. Efficacia clinica delle ADSC nel trattamento dell'osteoartrite del ginocchio e dell'artroscopia secondaria

(Arthrosc, 2015)

·Numero di partecipanti: N = 30

Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 4,04*10^6 cellule staminali mesenchimali derivate dal tessuto adiposo, insieme a PRP e clearance artroscopica. I risultati sono stati misurati 3 mesi, 12 mesi e 2 anni dopo il trattamento.

Risultati: La maggior parte dei pazienti ha mostrato miglioramenti significativi in ​​tutti i parametri di esito al follow-up finale. Alla seconda artroscopia non si è riscontrata alcuna degenerazione della cartilagine articolare in 14 (su 16) casi e solo in cinque pazienti si è verificato un peggioramento del punteggio di Kellgren-Lawrence.

La figura a sottostante mostra il risultato dell'esame artroscopico prima del trattamento, che evidenzia la presenza di difetti della cartilagine. La figura b mostra le cellule staminali mesenchimali adipose combinate con il trattamento PRP, mentre la figura c mostra il risultato dopo il trattamento. La cartilagine è stata riparata mediante trattamento con cellule staminali mesenchimali.

10. Valutazione artroscopica del trapianto di ADSC per il trattamento del danno cartilagineo nell'osteoartrite del ginocchio

(Medicina sportiva Am J, 2014)

Numero di partecipanti: N = 35

Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 3,8*10^6 cellule staminali mesenchimali derivate dal tessuto adiposo; i risultati saranno testati circa 24-36 mesi dopo il trattamento.

Risultati della ricerca: il trattamento con ADSC può migliorare significativamente l'osteoartrite del ginocchio. Tuttavia, più alto è l'IMC, peggiore sarà l'effetto.

Nella foto sottostante, AC è un uomo di 51 anni sottoposto ad artroscopia del ginocchio, mentre DF è una donna di 54 anni sottoposta ad artroscopia del ginocchio. A/D indica prima del trattamento, il bianco indica la cartilagine e il giallo chiaro indica l'osso esposto. B/E: iniezione di cellule staminali mesenchimali. C/F sono esami artroscopici successivi al trattamento.

11. ADSC infrapatellari per il trattamento dell'osteoartrite del ginocchio

(Ginocchio, 2012)

Numero di partecipanti: N = 25

`Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 1,89*10^6 cellule staminali mesenchimali derivate dal tessuto adiposo, PRP e pulizia artroscopica combinata. I risultati sono stati testati circa 3 mesi dopo il trattamento e 16 mesi più tardi.

`Risultati della ricerca: dopo il trattamento con ADSC, il dolore è stato notevolmente alleviato e la funzionalità dell'articolazione del ginocchio è migliorata.

12. Iniezione intra-articolare di ADSC (SVF) e PRP per il trattamento dell'osteoartrite

(Traduzione di J. Transl. Med., 2017)

Numero di partecipanti: N = 10 persone

`Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di componenti della matrice derivata dal tessuto adiposo, ADSVF e PRP, e risultati dei test 1 settimana, 1 mese, 6 mesi, 1 anno, 1,5 anni e 2 anni dopo il trattamento.

`Risultati dello studio: dopo il trattamento, anche i punteggi WOMAC sono migliorati 2 anni dopo. Anche la distanza percorsa in 6 minuti è aumentata in modo significativo. Il volume della cartilagine è aumentato nel 60% dei pazienti.

Come mostrato nell'immagine sopra, la foto a sinistra è prima del trattamento, mentre quella a destra è dopo il trattamento. Il segno "+" bianco indica l'ispessimento della cartilagine.

13. Studio di fase I di aumento della dose di ADSC nel trattamento dell'osteoartrite grave del ginocchio

(Cellule staminali Transl Med, 2017)

Numero di partecipanti: N = 18 persone

`Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 2*10^6 (dose bassa), 10*10^6 (dose media) e 50*10^6 (dose alta) di cellule stromali del tessuto adiposo (SVF); i risultati saranno testati circa 6 mesi dopo il trattamento.

`Risultati della ricerca: dopo il trattamento con ADSVF, il dolore è stato notevolmente alleviato e non sono state riscontrate reazioni avverse.

L'immagine sottostante è un confronto tra le risonanze magnetiche prima e dopo il trattamento. Come in precedenza, più il colore è blu, migliore è la qualità della cartilagine. Si può osservare che la qualità della cartilagine migliora significativamente dopo il trattamento con cellule staminali mesenchimali.

14. Osservazione clinica dell'iniezione artroscopica di SVF nel trattamento delle microfratture nell'osteoartrite

(Cellule staminali Transl Med, 2016)

·Numero di partecipanti : N = 30

Piano di trattamento: iniezione intra-articolare di 1*10^6 ADSC mescolate con SVF e PRP e risultati dei test circa 6 mesi, 12 mesi e 18 mesi dopo il trattamento.

Risultati: Rispetto al gruppo di controllo, il gruppo di trattamento ha ottenuto punteggi WOMAC più bassi e punteggi VAS e Lysholm più alti, il che indica che il dolore e la funzionalità del ginocchio sono migliorati.

15. Miglioramento della capacità di formazione della cartilagine delle ADSC e delle BMSC in un modello di osteoartrite in vitro

(J Cell Physiol, 2016)

Numero di partecipanti: N = 6

Piano sperimentale: 2,5*10^5 ADSC e BMSC sono state coltivate in 1 ml di terreno di coltura e osservate dopo 1 mese.

Indicatori di valutazione: geni specifici della cartilagine | espressione del fattore infiammatorio

·Risultati della ricerca: le cellule staminali mesenchimali derivate dal tessuto adiposo (ADSC) hanno una maggiore capacità di differenziarsi in cartilagine rispetto alle cellule staminali mesenchimali derivate dal midollo osseo (BMSC).

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