வைரஸ் அல்லாத மரபணு சிகிச்சை நாள்பட்ட குறைந்த முதுகுவலிக்கு நம்பிக்கையை அளிக்கிறது

பயோமெட்டீரியல்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்ட சமீபத்திய ஆய்வில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் டிஸ்கோஜெனிக் முதுகுவலிக்கு (DBP) சிகிச்சையளிக்க ஒரு புதிய வைரஸ் அல்லாத மரபணு சிகிச்சையை உருவாக்கினர், இது பொறிக்கப்பட்ட எக்ஸ்ட்ராசெல்லுலர் வெசிகிள்களை (eEVs) பயன்படுத்தி டிஜெனரேட்டவ் இன்டர்வெர்டெபிரல் டிஸ்க்குகளில் (IVDs) இன் விவோவில் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணி ஃபோர்க்ஹெட் பாக்ஸ் F1 (FOXF1) ஐ வழங்குவதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்டது.

வயதான மக்கள் தொகை மற்றும் மோசமடைந்து வரும் ஓபியாய்டு பிரச்சினைகள் காரணமாக நாள்பட்ட கீழ் முதுகுவலி (LBP) உலகளாவிய அளவில் வளர்ந்து வரும் பிரச்சனையாகும். தற்போதைய சிகிச்சைகளில் குறுகிய கால நிவாரணம் அல்லது விலையுயர்ந்த அறுவை சிகிச்சைகள் அடங்கும், இது அடிமையாதல் இல்லாத மற்றும் குறைவான ஊடுருவும் சிகிச்சைகளின் அவசியத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது.

வளர்ச்சி காரணி நிர்வாகம், செல் சிகிச்சை மற்றும் வைரஸ் மரபணு சிகிச்சை உள்ளிட்ட தற்போதைய உயிரியல் அணுகுமுறைகள், விலங்கு மற்றும் மனித மாதிரிகளில் சிதைவைக் குறைக்கலாம். இருப்பினும், குறுகிய கால விளைவுகள், மோசமான நீண்டகால செயல்திறன் மற்றும் தேவையற்ற நோயெதிர்ப்புத் திறன் மற்றும் புற்றுநோயியல் போன்ற சிக்கல்கள் இந்த அணுகுமுறைகளின் நேரடிப் பயன்பாட்டைத் தடுக்கலாம்.

இந்த ஆய்வில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் FOXF1-eEV ஐப் பயன்படுத்தி இன்டர்வெர்டெபிரல் டிஸ்க் டிஜெனரேஷன் (IVD) க்கான வைரஸ் அல்லாத மரபணு சிகிச்சையை நிறுவினர்.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் முதன்மை சுண்டெலி கரு ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களை (PMEF) FOXF1 அல்லது pCMV6 கொண்ட பிளாஸ்மிட்களுடன் ஒரு கட்டுப்பாட்டாக மாற்றினர் மற்றும் நானோ துகள் கண்காணிப்பு மதிப்பீட்டை (NTA) பயன்படுத்தி eEV மாதிரிகளை வகைப்படுத்தினர்.

அளவுசார் தலைகீழ் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன்-பாலிமரேஸ் சங்கிலி எதிர்வினை (qRT-PCR) மற்றும் வழக்கமான PCR ஐப் பயன்படுத்தி மூலக்கூறு சரக்குகளை eEV களில் திறம்பட ஏற்றுவதை அவர்கள் மதிப்பிட்டனர். வெஸ்டர்ன் பிளட் பகுப்பாய்வு eEV அமைப்புகளில் FOXF1 மற்றும் EV-குறிப்பிட்ட புரதங்களை அடையாளம் கண்டது. நன்கொடை செல்கள் மற்றும் உருவாக்கப்பட்ட eEV களில் FOXF1 பிளாஸ்மிட் DNA இருப்பதை தீர்மானிக்க மேல் மற்றும் கீழ் பாலிலிங்கர் பகுதிகளை மேம்படுத்தும் பிளாஸ்மிட்களை குழு பயன்படுத்தியது.

EEVகள் மற்றும் கொடை செல்களில் உள்ள பிளாஸ்மிட் DNA இலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் முழு நீள mRNA ஐ அவர்கள் ஆய்வு செய்தனர்.

DBP இன் விலங்கு மாதிரியில், திசு செயல்பாட்டை மீட்டெடுக்கவும் வலி பதில்களை மாற்றவும், டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணிகளுடன் கூடிய புற-செல்லுலார் வெசிகிள்களை ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கினர்.

முதுகெலும்பு இடைச்செருகல் வட்டு சிதைவின் FOXF1 eEV தடுப்பைத் தீர்மானிக்க, டிஸ்கோஜெனிக் முதுகுவலியின் எலி மாதிரியில், சேதமடைந்த முதுகெலும்பு இடைச்செருகல் வட்டுகளுக்குள் FOXF1 ஐ கொண்டு சென்று விநியோகிப்பதற்கான EVகளை அவர்கள் அடையாளம் கண்டனர்.

சிகிச்சை தலையீட்டால் தூண்டப்பட்ட கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டில் ஏற்படும் மாற்றங்களையும், வலியையும் உறுதிப்படுத்த, 12 வாரங்களுக்குப் பிறகு மதிப்பிடப்பட்ட இமேஜிங், எக்ஸ்ட்ராசெல்லுலர் மேட்ரிக்ஸ் (ECM) மாற்றங்கள் மற்றும் வலி பதில்களுடன் எலி இன்டர்வெர்டெபிரல் டிஸ்க்குகளின் பயோமெக்கானிக்கல் சோதனையை குழு இணைத்தது.

அறுவை சிகிச்சைக்கு முந்தைய மற்றும் அறுவை சிகிச்சைக்குப் பிந்தைய வலி மதிப்பீடுகளில் மைக்ரோ-கம்ப்யூட்டட் டோமோகிராபி (மைக்ரோ-சிடி), காந்த அதிர்வு இமேஜிங் (எம்ஆர்ஐ), இயந்திர சோதனை, அல்சியன் நீலம் (ஏபி) மற்றும் பிக்ரோசிரியஸ் சிவப்பு (பிஎஸ்ஆர்) கறை, டைமெத்தில்மெத்திலீன் நீல சோதனை மற்றும் இம்யூனோஹிஸ்டோ கெமிஸ்ட்ரி (ஐஹெச்சி) ஆகியவை அடங்கும்.

இந்த ஆய்வில், அறுவை சிகிச்சைக்குப் பிந்தைய வலியைக் கட்டுப்படுத்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் எலிகளுக்கு தோலடி முறையில் புப்ரெனோர்பைன் ER-ஐ செலுத்தும் ஒரு அறுவை சிகிச்சை நுட்பம் அடங்கும்.

அறுவை சிகிச்சைக்கு முன்பும், அறுவை சிகிச்சைக்குப் பிறகு நான்கு முதல் 12 வாரங்கள் வரை ஒவ்வொரு இரண்டு வாரங்களுக்கும், திறந்தவெளி சோதனை, குளிர் தட்டு, வால் இடைநீக்கம் மற்றும் கம்பி இடைநீக்கம் உள்ளிட்ட பல்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்தி இந்தக் குழு நடத்தை மதிப்பீடுகளை நடத்தியது.

திறந்தவெளி சோதனை எலிகளின் தன்னிச்சையான செயல்பாட்டை மதிப்பிட்டது; குளிர் தட்டு சோதனைகள் வெப்ப ஹைபரல்ஜீசியாவை அளவிடுகின்றன; வால் சஸ்பென்ஷன் சோதனைகள் அச்சு வலியை அளவிடுகின்றன; மற்றும் கம்பி சஸ்பென்ஷன் சோதனைகள் வலிமையை அளவிடுகின்றன.

அறுவை சிகிச்சைக்குப் பன்னிரண்டு வாரங்களுக்குப் பிறகு, L4 மற்றும் L5, L5 மற்றும் L6, மற்றும் L6 மற்றும் S1 IVD ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான இன்டர்வெர்டெபிரல் டிஸ்க்குகளை அடையாளம் காண, தொடை நரம்பு மற்றும் தமனி தடமறிதலைப் பயன்படுத்தி விலங்குகளின் இடுப்பு முதுகெலும்புகளை குழு பிரித்தது. ஹிஸ்டாலஜியை மதிப்பிடுவதற்கும் கிளைகோசமினோகிளைகான் (GAG) உள்ளடக்கத்தை தீர்மானிப்பதற்கும் அவர்கள் L5/L6 IVD ஐப் பயன்படுத்தினர்.

FOXF1 eEVகள் வலியின் மறுமொழிகளைக் கணிசமாகக் குறைத்தன, அதே நேரத்தில் IVD கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டை மீட்டெடுக்கின்றன, இதில் மேம்பட்ட வட்டு உயரம், திசு நீரேற்றம், புரோட்டியோகிளைகான் உள்ளடக்கம் மற்றும் இயந்திர பண்புகள் ஆகியவை அடங்கும்.

இந்த ஆய்வு, டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணி FOXF1 உடன் டிரான்ஸ்ஃபெக்ட் செய்யப்பட்ட முதன்மை ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களிலிருந்து FOXF1-ஏற்றப்பட்ட eEV களை வெளியிடுவதில் கவனம் செலுத்தியது. pCMV6-டிரான்ஸ்ஃபெக்ட் செய்யப்பட்ட செல்களுடன் ஒப்பிடும்போது, FOXF1 mRNA டிரான்ஸ்கிரிப்ட் அளவுகள் மற்றும் முழு நீள டிரான்ஸ்கிரிப்ட் செய்யப்பட்ட FOXF1 mRNA அளவுகளில் அளவு RT PCR குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்பைக் காட்டியது.

FOXF1 eEV சிகிச்சையானது, இடுப்பு வட்டு பஞ்சர் மாதிரியில் எலிகளில் 12 வாரங்கள் வரை வலி பதில்களைக் குறைக்கும். FOXF1-சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட குழுவில், காயமடைந்த குழுவை விட பெண் எலிகள் நீண்ட வலிப்பு நேரங்களைக் காட்டின, இது சிகிச்சைக்குப் பிறகு குறைந்தது 12 வாரங்கள் நீடித்தது.

காயமடைந்த மற்றும் சிதைவடையும் விலங்குகளில், FOXF1 eEV சிகிச்சையானது, IVD திசு நீரேற்றம் மற்றும் உயரத்தை மேம்படுத்தியது, அதே நேரத்தில் நீரேற்ற நிலைகளையும் IVD வட்டு T2-எடையிடப்பட்ட பட தீவிரத்தையும் பராமரித்தது.

இருப்பினும், காயமடைந்த விலங்குகள் மற்றும் pCMV6 eEV உடன் சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட விலங்குகளில் வட்டு உயரத்தில் குறைப்பை குழு கவனித்தது. FOXF1 eEV உடன் சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட எலிகளுக்கு சிகிச்சைக்குப் பிறகு 12 வாரங்களுக்கு வட்டு உயரத்தில் எந்தக் குறைவும் ஏற்படவில்லை. பாலினம் செயல்பாட்டு விளைவுகளை பாதிக்கவில்லை.

FOXF1 eEVகள் சேதமடைந்த மற்றும் சிதைந்த IVDகளின் இயந்திர செயல்பாட்டை உயிருள்ள நிலையில் மீட்டெடுத்தன. அச்சு அழுத்தத்தின் கீழ், FOXF1 eEVகளால் சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட IVDகள் சேதமடைந்த IVDகளுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக இயல்பாக்கப்பட்ட NZ விறைப்பைக் காட்டின.

க்ரீப் நிலைமைகளின் கீழ், சேதமடைந்த IVDகள் அதிகரித்த இயல்பாக்கப்பட்ட க்ரீப் இடப்பெயர்வுகளைக் காட்டின, இது இயல்பாக்கப்பட்ட க்ரீப் மீள் விறைப்பு குறைவதைக் குறிக்கிறது.

சேதமடைந்த IVD களில் GAG உள்ளடக்கத்தைக் குறைப்பது இயந்திர நெகிழ்வுத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது என்பதை முடிவுகள் காட்டுகின்றன, ஆனால் eEV சிகிச்சை கிளைகோசமினோகிளைகான்களின் இழப்பையும் இயந்திர செயல்பாட்டில் ஏற்படும் அடுத்தடுத்த மாற்றங்களையும் தடுக்கிறது.

FOXF1 eEVகள் புரோட்டியோகிளைகான் மற்றும் GAG அளவுகளை அதிகரிப்பதன் மூலம் IVD இல் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு மாற்றங்களைத் தூண்டின.

வளர்ச்சி டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணிகள் நிறைந்த eEVகள், IVD மூலம் சிதைவு மற்றும் வலிமிகுந்த மூட்டுகளில் இந்த டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணிகளை வழங்குவதன் மூலம் DBP போன்ற வலிமிகுந்த மூட்டு நோய்களுக்கு சிகிச்சையளிக்க முடியும் என்று ஆய்வின் முடிவுகள் காட்டுகின்றன.

இந்த உத்தி நோயால் ஏற்படும் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு அசாதாரணங்களைக் குறைக்கவும், பாலின-குறிப்பிட்ட முறையில் வலி பதில்களைக் கட்டுப்படுத்தவும் உதவும்.

ஆராய்ச்சியாளர்கள், FOXF1 போன்ற வளர்ச்சி டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணிகளைப் பயன்படுத்தி, சிதைவடையும் NP செல்களை இன் விவோவில் ஒரு அனபோலிக் சார்பு நிலைக்கு மாற்றவும் பரிந்துரைத்தனர். அதன் சிகிச்சை செயல்திறனைத் தீர்மானிக்க மேலும் ஆய்வுகள் தேவை.