创伤后骨关节炎——由缓冲关节骨末端的软骨退化引起——发生在关节损伤后。由于PTOA将导致损伤后骨关节炎的早期发病和更快的进展，包括Craig Duvall, Cornelius Vanderbilt工程教授在内的研究人员开始开发一种预防PTOA起始和进展的药物。
蛋白质编码基因MMP13负责软骨的降解，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和现在的研究生Juan Colazo，通过开发短干扰rna为基础的药物，即siRNAs，克服了这一挑战。
同样是生物医学工程教授的Duvall说:“通过使用基于sirna的方法，我们瞄准了信使rna，它是基因组DNA和功能蛋白质之间的中间产物。”“因为每个基因序列都是独特的，使用这类药物更容易有选择地瞄准和阻止特定蛋白质的翻译。我们选择使用这种治疗策略来对抗MMP13，直接对受伤的关节进行局部注射。”
该团队开发了一种装载MMP13 siRNA的纳米颗粒，只与受关节损伤影响的受损软骨结合。Duvall说，当局部注射这种靶向纳米颗粒时，它在关节内停留的时间更长，可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潜在的不良影响。
在随后的一篇文章中，该小组进一步扩展了这项工作，在治疗后的一段时间内，他们使用“包”纳米颗粒将siRNA持续传递到关节细胞中。使用这种技术，一次注射可以持续至少一个月，减少软骨损失和骨刺——众所周知，软骨损失和骨刺是导致严重关节疼痛的主要原因，最终导致患者寻求完全关节置换。
在美国，由pto引起的损伤在年轻运动员和军人中最常见，骨关节炎影响了超过25%的45岁以上的人。目前的治疗方法，如皮质类固醇关节注射可以控制短期疼痛，但如果作为一种持续的治疗，它们可能会加重软骨丧失，Duvall说。
Duvall说:“直接与目前的临床标准类固醇治疗进行比较，发现靶向纳米颗粒的MMP13沉默治疗在减少关节变性方面比类固醇注射有显著效果。”“这表明，这种方法有潜力被开发为第一种临床可用的治疗骨关节炎疾病的药物。”
除了生活质量下降外，这种新疗法还有机会减少与治疗该病患者相关的保健费用。
杜瓦尔说:“我们希望继续探索更简单、更可扩展生产、更持久的生物粘合剂纳米颗粒。”“我们还希望在更大的模型中展示安全性和有效性，作为MMP13 siRNA疗法在患者中长期应用的垫脚石。”
《自然生物医学工程》杂志发表了一篇题为《通过纳米粒子库向受损软骨运送小干扰RNA来改善创伤后骨关节炎》的文章。
