A természetes peptid új csontjavító szerként mutat potenciált

Birminghami kutatók kimutatták, hogy a PEPITEM, egy természetesen előforduló peptid (kis fehérje), ígéretes új terápiás szerként szolgálhat a csontritkulás és más csontritkulásos rendellenességek kezelésében, egyértelmű előnyökkel a meglévő gyógyszerekkel szemben.

A PEPITEM-et (a transzendoteliális migráció peptidgátlóját) először 2015-ben azonosították a Birminghami Egyetem kutatói.

A Cell Reports Medicine folyóiratban megjelent legújabb kutatás elsőként mutatta ki, hogy a PEPITEM újszerű és korai klinikai beavatkozásként alkalmazható az életkorral összefüggő mozgásszervi betegségek visszafordítására, az adatok pedig azt mutatják, hogy a PEPITEM fokozza a csontok mineralizációját, képződését és erősségét, valamint visszafordítja a csontvesztést a betegségek állatmodelljeiben.

A csont folyamatosan képződik, újjáépül és átalakul az élet során, az emberi csontállomány akár 10%-a is évente kicserélődik kétféle sejt – a csontot alkotó oszteoblasztok és a csontokat lebontó oszteoklasztok – komplex kölcsönhatása révén. Ennek a gondosan összehangolt folyamatnak a zavarai felelősek olyan betegségek megjelenéséért, mint a csontritkulás és a reumatoid artritisz, amelyeket túlzott csontpusztulás jellemez, vagy a Bechterew-kór, amely rendellenes csontnövekedéssel jár.

A leggyakrabban használt csontritkulás elleni terápiák (biszfoszfonátok) az oszteoklasztokat célozzák meg a további csontvesztés megelőzése érdekében. Bár léteznek újabb „anabolikus” szerek, amelyek elősegíthetik az új csontképződést, klinikai alkalmazásukban vannak korlátaik, mivel a teriparatid (parathyroid hormon vagy PTH) csak 24 hónapig hatékony, a romosozumab (egy anti-szklerosztin antitest) pedig szív- és érrendszeri eseményekkel hozható összefüggésbe.

Ezért egyértelműen szükség van új terápiák kifejlesztésére a csontregenerálódás serkentésére az életkorral összefüggő mozgásszervi betegségekben, amelyek közül a csontritkulás a leggyakoribb.

A Dr. Helen McGettrick és Dr. Amy Naylor vezette kutatók, köztük Dr. Jonathan Lewis és Catherine Frost a Birminghami Egyetem Gyulladásos és Öregedéstani Intézetéből, valamint Dr. James Edwards az Oxfordi Egyetem Nuffield Ortopédiai, Reumatológiai és Mozgásszervi Tudományok Tanszékéről, elkezdték vizsgálni a PEPITEM lehetséges terápiás hatásait ezekben az állapotokban.

A PEPITEM egy természetesen előforduló rövid fehérje (peptid), amely a szervezetben termelődik, és alacsony szinten minden emberben megtalálható a keringésben.

A tanulmány eredményei azt mutatták, hogy a PEPITEM szabályozza a csontok átépülését, és hogy a szervezetben lévő mennyiségének növelése serkenti a csontmineralizációt a nem beteg vagy csontritkulás előtti állapotban lévő „fiatal csontokban”, és hogy ez a jelenlegi standard gyógyszerekhez (biszfoszfonátok és PTH) hasonló, megnövekedett csonterősséget és -sűrűséget eredményez.

Egy potenciális új terápiás módszer egyik kulcsfontosságú tesztje azonban az, hogy képes-e egy olyan természetes helyreállítási folyamatot megcélozni, amelyet az életkor vagy a gyulladásos betegség megzavar.

A kutatók itt kimutatták, hogy a PEPITEM kiegészítő adása korlátozta a csontvesztést és javította a csontsűrűséget a menopauza állatmodelljeiben, ami az embereknél az oszteoporotikus csontvesztés gyakori oka. Tanulmányaik hasonló eredményeket mutattak gyulladásos csontbetegség (artritisz) modelljeiben is, ahol a PEPITEM jelentősen csökkentette a csontkárosodást és az eróziót.

Ezeket az eredményeket alátámasztották azok a tanulmányok, amelyekben idős betegektől ízületi műtét során kivont emberi csontszövetet használtak. Ezek a vizsgálatok kimutatták, hogy az idős emberek sejtjei a PEPITEM-re úgy reagálnak, hogy jelentősen fokozzák az oszteoblasztok érését, valamint a csontszövet termelésére és mineralizációjára való képességüket.

Sejtekkel és szövetkultúrákkal végzett munkájuk kimutatta, hogy a PEPITEM közvetlen hatással van az oszteoblasztokra, a csontképződést az oszteoblaszt aktivitás, nem pedig a számuk növelésével serkenti. További vizsgálatok az NCAM-1 receptort azonosították a PEPITEM specifikus receptoraként az oszteoblasztokban, és erősen arra utaltak, hogy az NCAM-1-β-catenin jelátviteli útvonal felelős az oszteoblaszt aktivitás növeléséért. Ez a receptor és útvonal különbözik a korábban más szövetekben leírt PEPITEM receptoroktól.

A kutatók a PEPITEM oszteoklasztokra és csontreszorpcióra gyakorolt hatását is vizsgálták. Egereken végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a PEPITEM jelentősen csökkentette az oszteoklasztok számát, ami a csontok ásványianyag-reszorpciójának csökkenéséhez vezetett. A kutatók ezt követően kimutatták, hogy az oszteoklaszt aktivitás csökkenését egy oldható anyag okozta, amelyet a PEPITEM által „aktivált” oszteoblasztok lokálisan választanak ki a csontszövetben.

Dr. Helen McGettrick elmondta: „Míg a leggyakrabban használt gyógyszerek, a biszfoszfonátok, az oszteoklasztok működésének blokkolásával hatnak, a PEPITEM úgy fejti ki hatását, hogy a csontképződés javára billenti a mérleget anélkül, hogy befolyásolná az oszteoklasztok azon képességét, hogy a sérült vagy gyenge csontszövetet a normál csontátalakítás révén felszívják.”

Helen Dunster, üzletfejlesztési menedzser, aki az elmúlt nyolc évben felügyelte a PEPITEM-hez kapcsolódó szellemi tulajdont, elmondta: „A PEPITEM számos szabadalmi család tárgya, amelyek a gyulladásos és gyulladásos immunközvetített, csont- és elhízással összefüggő betegségekben mutatott aktivitásához, valamint a kisebb PEPITEM farmakofórok alkotásához kapcsolódnak.”