무릎 퇴행성관절염은 노화 및 과체중, 유전인자 등 여러 가지 원인으로 관절뼈 표면에 붙어있는 연골이 닳아 없어지면서 관절 주변에 염증을 일으키는 질환이다. 

연골마모 상태에 따라서 초기 1단계에서 말기 4단계 까지 구분하고, 단계에 따라서 치료방법이 달라진다. 일반적으로 관절연골이 50% 이하로 마모된 1단계와 2단계에서는 약물치료, 물리치료, 주사치료 등 시행하게 되며, 연골이 완전히 닳아 없어져서 뼈끼리 붙어버리는 말기 4단계에서는 인공관절수술을 하게 된다.

그 사이에 해당하는 즉, 관절간격이 50% 이상 줄었으나 뼈끼리 완전히 닿지는 않은 3단계에서는 수술적 방법(관절경수술, 절골교정수술, 줄기세포수술 등)을 제외하면 일시적인 통증 완화나 단기적인 염증 치료 정도에 불과했다. 하지만 최근 1년 전부터 시행되고 있는 유전자주사치료의 도입으로 중등도 이상의 심한 3단계 환자들 경우에도 수술 없이 염증과 통증을 줄이고 관절기능을 개선시킬 수 있으며 관절염의 진행속도를 지연시켜 인공관절 수술시기를 최대한 늦출 수 있게 됐다.

유전자주사치료는 배양한 정상 연골세포와 유전자 형질이 변형된 연골세포를 혼합해 관절내로 주사하는 방법으로 이들 세포에서 대식세포(이물이나 세균을 탐식하는 세포)를 활성화시키는 물질이 나와 염증을 없애고 관절 환경을 개선시켜 통증을 감소시킨다. 보통 1회 주사로 2~3년 정도 효과가 지속되는 것으로 보고되고 있다. 마취나 절개 없이 무릎 관절을 초음파로 확인하면서 주사기로 관절 내부로 약물을 주입하는 간단한 시술이다. 매우 드물게 과민반응이 일어날 수 있어 주사 당일 입원해 시행한다. 아직까지는 고비용 치료이지만 중간 단계 이상의 관절염치료에서 선택할 수 있는 한 가지 방법으로 자리잡고 있다.