创伤后骨关节炎 - 由缓冲关节中骨骼末端的软骨退化引起 - 发生在关节损伤后。知道 PTOA 会导致受伤后骨关节炎的更早发作和更快进展，包括科尼利厄斯范德比尔特工程教授 Craig Duvall 在内的研究人员着手开发一种药物来预防 PTOA 的发生和进展。

蛋白质编码基因 MMP13 负责降解软骨，但研究人员尚未开发出一种没有不良副作用的疗法来抑制它。Duvall 和他的研究团队，包括前研究生 Sean Bedingfield 和现任研究生 Juan Colazo，能够通过开发称为 siRNA 的基于短干扰 RNA 的药物来克服这一挑战。

“通过使用基于 siRNA 的方法，我们的目标是 mRNA，即基因组 DNA 和生成的功能蛋白之间的中间体，”生物医学工程教授 Duvall 说。“因为每个基因序列都是独一无二的，所以使用这类药物更容易选择性地靶向和阻断特定蛋白质的翻译。我们选择利用这种针对 MMP13 的治疗策略，将局部注射直接注射到受伤的关节中。”

该团队开发了一种装载有 MMP13 siRNA 的纳米颗粒，该颗粒仅与受关节损伤影响的受损软骨结合。Duvall 说，这种有针对性的纳米颗粒在局部注射时会在关节中停留更长时间，以更好地对抗早期软骨损伤。这种靶向方法还有助于进一步减少身体其他部位的潜在不良影响。

在后续文章中扩展了这项工作，该小组使用纳米颗粒的“包装”在治疗后随着时间的推移可持续地将 siRNA 递送到关节中的细胞。使用这种技术，单次注射持续至少一个月并减少软骨损失和骨刺——众所周知，这些是导致患者寻求完全关节置换的严重关节疼痛的主要驱动因素。

PTOA 引起的损伤在年轻运动员和中最常见，骨关节炎影响 45 岁以上人群中的 25% 以上目前的治疗方法，如皮质类固醇关节注射治疗短期疼痛，但作为持续治疗使用时，它们可能会加重软骨损失，杜瓦尔说。

“与目前的临床标准——类固醇——进行的直接比较表明，使用靶向纳米颗粒使 MMP13 沉默对减少类固醇注射后的关节退化有显着影响，”杜瓦尔说。“这表明这种方法有可能成为第一种临床上可用的改善骨关节炎疾病的药物。”

除了生活质量下降之外，这种新疗法还有机会减少与受疾病影响的人的治疗相关的医疗保健费用。

Duvall 说：“我们希望继续探索更简单、更具可扩展性和更持久的生物粘附纳米粒子。” “我们还希望在更大的模型中展示安全性和有效性，作为在患者中长期应用 MMP13 siRNA 疗法的垫脚石。”

文章“通过将小干扰 RNA 递送至受损软骨的纳米颗粒仓库改善创伤后骨关节炎”发表在《自然生物医学工程》杂志上。