凯斯西储大学获得联邦合同，开发和商业化“活体”置换关节

目标是改变骨关节炎的生活，骨关节炎是影响全球 5 亿人的最常见退行性关节疾病

根据疾病控制中心的数据，美国约有 3250 万人，全球约有 5 亿人患有称为骨关节炎 （OA） 的退行性关节疾病。

骨关节炎是关节炎最常见的类型，尤其是老年人。通常的治疗方法是缓解疼痛，通常使用处方阿片类药物或假肢手术，例如膝关节和髋关节置换术。

现在，在美国卫生与公众服务部下属的联邦机构卫生高级研究计划局（ARPA-H）的支持下，由凯斯西储大学领导的一个研究小组将开始设计，种植和商业化“活”置换关节，以治疗这种令人痛苦的衰弱疾病。该奖项是 ARPA-H 骨关节炎组织再生 （NITRO） 计划的一部分。

合同将分两个阶段发放：第一阶段为2 040万美元，如果达到某些里程碑，第二阶段为2 730万美元。

根据提议，在五年内，40名患者将接受具有“活关节”的膝关节置换术，即从人类细胞中生长出的生物相容性骨骼和软骨，可以恢复关节的自然功能。目标是“扩大”该技术，使患者在商业上获得治疗。

“我们很荣幸获得这一重要的ARPA-H奖。它说明了我们研究事业的实力以及我们以改变生活的方式进行创新的能力，“凯斯西储大学校长埃里克·卡勒（Eric W. Kaler）说。“我们大多数人都认识某人或对退行性关节疾病有第一手经验。这项研究的潜在治疗结果可能会对许多患有这种疾病的人的生活质量产生积极影响。

该奖项颁发给一个名为“OMEGA：为不断增长的人工关节编排多方面工程”的项目。首席研究员 Ozan Akkus 是肯特·黑尔·史密斯工程学教授，也是该大学凯斯工程学院 （CSE） 的机械和航空航天工程教授。Akkus还是CSE组织制造和机械生物学实验室的主任。

欧米茄团队是由凯斯西储领导的多中心团队，成员包括科罗拉多州立大学、俄亥俄州立大学、莱斯大学和华盛顿州立大学。该计划的其他合作伙伴包括波士顿生物技术公司 Sapphiros AI Bio、克利夫兰大学医院医疗中心、路易斯斯托克斯克利夫兰退伍军人医疗中心和马萨诸塞州总医院。

凯斯工程学院院长查尔斯·菲普斯（Charles H. Phipps）的Venkataramanan “Ragu” Balakrishnan表示：“欧米茄团队是克利夫兰丰富而充满活力的健康生态系统的光辉典范，使我们能够与全国各地的合作伙伴合作，应对关键的医疗保健挑战并改善结果。

ARPA-H 通过支持为社会最具挑战性的健康问题开发高影响力的解决方案来加速更好的健康结果。

将知识产权从实验室转移到商业市场

OA患者的标准治疗既不能提供永久的解决方案，也不能提供没有负面影响的解决方案。

据 《风湿病学杂志》报道，2020 年，全国估计有 150 万例髋关节和膝关节置换术——随着人口老龄化和肥胖症的增加，预计到 2040 年，这一数字将每年增加约 11%，达到约 500 万例。

假体植入物的生命周期为中短期，持续约 20 年，随着植入物的磨损，需要进行翻修手术。髋关节和膝关节置换术患者也仅限于低冲击活动。

根据 美国风湿病学会的数据，阿片类药物是 800,000 名 OA 患者的主要治疗方法，可能会产生负面的社会成本，包括生产力损失甚至刑事司法问题。 这种疾病还通过损害或限制活动能力而加重糖尿病和肥胖症。

本月晚些时候，欧米茄团队将启动该项目，旨在通过开发帮助人体修复自身关节的新方法来解决OA治疗问题。

凯斯西储大学研究高级副总裁兼CWRU医学院教授迈克尔·奥克斯（Michael Oakes）说：“我们的使命是通过开发一种安全有效的活关节来解决当前治疗的失败和局限性，这种关节在患者体内持续一生。

该计划的重点是由人体细胞构建的替代关节。第一阶段将涉及创建一个活的关节。第二阶段将展示动物模型的安全性和有效性，然后是人体临床试验。

其结果将是承重的“活”关节，可以逆转OA损伤，提供持久的疼痛缓解，并完全恢复关节功能。目标是到 2029 年将其可用性商业化，并以改善患者获得新技术和降低医疗成本的方式实现这一目标。

“很荣幸能够领导一个由科学家和临床医生组成的精英团队，整合他们丰富的专业知识来再生膝关节，这是人体中最复杂的关节，”Akkus说。“ARPA-H的支持为欧米茄团队提供了一个公平的机会，使现场接头成为现实——不仅作为一个工作概念，而且作为一种商业上可行的技术，公平地造福社会各阶层。”

研究团队

凯斯西储的研究团队由以下人员组成：

• Ozan Akkus，机械和航空航天工程以及骨科教授
• Harihara Baskaran，化学和生物分子工程教授
• Jean Welter，生物学副教授
• 罗德里戈·索莫扎·帕拉西奥斯，生物学副教授
• 大卫·米勒，杰克、约瑟夫和莫顿·曼德尔应用社会科学学院副教授
• Tracey Bonfield，遗传学和基因组科学副教授
• 克莱尔·里姆纳克（Clare Rimnac），机械与航空航天工程和骨科教授
• 马吉德·拉什迪（Majid Rashidi），机械和航空航天工程教授
• Jane Reese Koc，来自医学院国家再生医学中心
• James Voos，骨科教授
• Jacob Calcei，骨科教授
• Robert Gao，机械与航空航天工程教授
• 罗纳德·特里奥洛（Ronald Triolo），生物医学工程教授

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欲了解更多信息，请联系 Bill Lubinger，电话：[email protected]。

本文最初发表于 2024 年 3 月 26 日。