Команда Чжэцзянского университета и Китайского фармацевтического университета создала инъекционную систему доставки, которая по очереди реагирует на два фермента больного сустава. Сначала прикрепившийся к хрящу гидрогель выпускает нанокапсулы, затем они открываются у поверхности клеток. В образцах человеческого хряща капсулы провели белок на глубину до двух миллиметров, а у крыс вся конструкция лучше сохранила ткань и движение, чем свободный белок или гиалуроновая кислота.

Обычному препарату мешают два барьера: синовиальная жидкость быстро уносит его из сустава, а плотная заряженная матрица хряща не пускает крупные молекулы к хондроцитам. Авторы связали гиалуроновый гидрогель пептидом, который расщепляет повышенный при остеоартрите фермент MMP13. Освободившиеся положительно заряженные капсулы размером около 25–35 нанометров проходят через отрицательно заряженную матрицу; фермент MT1-MMP у мембраны хондроцита разрушает их оболочку и высвобождает основной фактор роста фибробластов bFGF.

В опытах с хрящом трёх независимых доноров нанокапсулы за семь дней распространились по образцам толщиной около двух миллиметров, а пиковый флуоресцентный сигнал был почти в четыре раза выше, чем у свободного bFGF. После трёх дней обработки и ещё 14 дней культивирования содержание гликозаминогликанов выросло примерно на 200% относительно необработанных образцов. Экспрессия коллагена II типа достигла 16,5-кратного уровня против 5,42-кратного у свободного bFGF, а MMP13 — одного из ферментов разрушения матрицы — оказалось примерно на 95% меньше, чем после свободного белка.

В модели остеоартрита после рассечения передней крестообразной связки самцам крыс вводили препараты раз в две недели на протяжении восьми недель, по шесть животных в группе. Гидрогель продлил измеренный по флуоресцентной метке период полувыведения bFGF из сустава с 0,16 часа до 10,1 дня. В конце опыта средняя скорость животных достигла 90,05 мм/с против 58,89 мм/с в группе физраствора; у них также было меньше остеофитов, самый низкий среди леченных групп гистологический балл повреждения и более толстый хрящ — 395 против 187 мкм.

Это пока не лечение остеоартрита у людей. Человеческую ткань исследовали вне организма, эффективность проверяли только на самцах крыс, а bFGF служил модельным белком. За восемь недель авторы не увидели явного поражения основных органов или изменений печёночных и почечных показателей, но долговременные распад, сохранение и выведение полимерной оболочки неизвестны. Трое авторов указаны изобретателями в патентной заявке на наногель. Главный результат работы — двухступенчатая архитектура доставки; её ещё предстоит проверить с другими белками, на крупных животных и затем в клинике.