想象有一天关节可以自愈。

在膝盖吱吱作响的第一个迹象，病人可以在关节上打一针，不仅可以阻止他们的软骨和骨头被侵蚀，还可以启动它们的再生。在更严重的情况下，这种注射可能还会提供一个生物材料修复工具包来修补组织上的洞。如果多个关节疼痛，每年一次的静脉注射可以一次给所有关节提供再生疗法。

对于3250万患有骨关节炎的人来说，这似乎是一个梦想。本周，美国高级卫生研究计划局(ARPA-H)向科罗拉多大学博尔德分校领导的一个科学家团队提供了高达3900万美元的资金，以使其成为现实。

骨关节炎组织再生创新(NITRO)项目是ARPA-H下的第一个项目，ARPA-H是一个新的联邦机构，旨在支持“为社会最具挑战性的健康问题提供高影响力的解决方案”。

有了这笔资金的注入，一支由来自科罗拉多大学博尔德分校、科罗拉多大学安舒茨医学院和科罗拉多州立大学的工程师、医学科学家和兽医组成的梦之队，可以为实现许多人毕生追求的目标做出最后的努力。

“在五年内，我们的目标是开发一套可以结束骨关节炎的非侵入性疗法，”项目负责人兼首席研究员Stephanie Bryant博士说，他是化学和生物工程系、材料科学与工程系以及科罗拉多大学博尔德分校生物前沿研究所的教授。“对病人来说，这绝对是一个游戏规则的改变者。”

一种无法治愈的传染病

骨关节炎是美国第三大常见疾病，全球30岁以上人群中约有六分之一患有骨关节炎。这种疾病会导致软骨(防止骨骼相互摩擦的缓冲组织)腐烂。随着时间的推移，骨骼也会受损，从而重塑关节，导致运动变得疼痛。年龄和肥胖增加了患病风险，而且随着美国人口老龄化和久坐不动的人越来越多，患病风险也在上升。目前，患者通常有两种选择:治疗疼痛，当疼痛不再足够时，手术置换关节。没有治疗方法。

“要真正解决骨关节炎，你必须同时解决生物学和结构问题，”安舒茨医学院骨科系教授兼研究副主席、联合首席研究员Michael Zuscik博士说。“我们组建的这个独特的科罗拉多梦之队拥有多学科的专业知识，现在又有资源，可以同时解决这两个问题。我们可以以前所未有的方式治疗这种疾病。”

Zuscik花了15年的时间开发和测试一种药物，这种药物可以解决生物学问题，推动软骨和骨细胞产生重建所需的蛋白质。虽然前景看好，但必须每天注射。

与此同时，材料科学家布莱恩特已经工作了26年，致力于开发三维凝胶状生物材料，这种材料可以滑入撕裂的软骨或磨损的骨头的裂缝中，提供支持性的支架——就像新建筑的托梁一样——供人体自身细胞迁移。

科罗拉多州立大学的科学家们多年来一直致力于完善基因治疗技术，旨在控制炎症和加速软骨愈合。

该团队现在面临着一个工程挑战——设计出一种方法，将这些技术结合在一起，以一种提供持久益处的方式，并在需要时一次治疗多个关节。

一次医学突破

为此，该团队正在开发一种可以静脉注射的纳米颗粒，就像特洛伊木马一样，可以迁移到炎症部位，并提供一种再生药物鸡尾酒，使关节愈合。

该团队希望最终将三项创新商业化:治疗注射;修补伤口的水凝胶;并且每年注射一次用于全身治疗骨关节炎。

当试验的时间到了，联合首席研究员Laurie Goodrich博士领导动物试验。“科罗拉多州立大学在兽医方面的专业知识将在帮助将这一科学推向下一步方面发挥关键作用，能成为其中的一员，我感到很谦卑。”

该团队希望在3.5年内开始在人类患者身上进行试验。

然而，仅仅开发这样的治疗方法是不够的，联合首席研究员、CU Anschutz骨科副教授Karin Payne博士说。

“这项研究的核心目标是开发一种治疗方法，让所有美国人都能使用，而不仅仅是少数特权阶层。”他指出，研究人员将包括一个人口统计学上不同的研究参与者群体，并将成本降到最低，使治疗方法尽可能负担得起。

团队成员之间的早期合作是由AB Nexus促成的，它为CU Boulder和CU Anschutz之间的合作提供了内部资金和资源。

科罗拉多团队是获得NITRO项目奖励的五个团队之一。

“这是最使人衰弱的疾病之一，它会导致人们无法工作或做自己喜欢的事情。”“对我们来说，有机会改善人们的生活——这是一生难得的机会。”