Mokslininkai sėkmingai regeneravo kaulinį audinį gyvūnų modeliuose, aktyvuodami svarbų receptorių, kuris yra saugesnė ir veiksmingesnė alternatyva dabartiniams gydymo metodams.
Tarptautinė mokslininkų grupė atrado pagrindinį mechanizmą, kuris gali revoliucionizuoti osteoporozės, ligos, kuri silpnina kaulus ir paveikia milijonus žmonių visame pasaulyje, gydymą.
Neseniai žurnale „Signal Transduction and Targeted Therapy“ paskelbtame tyrime nustatyta, kad ląstelių receptorius GPR133 (taip pat žinomas kaip ADGRD1) yra svarbus elementas, reguliuojantis kaulų tankį per kaulų augimą reguliuojančias ląsteles, vadinamas osteoblastais.
Vokietijos Leipcigo universiteto ir Kinijos Shandong universiteto komandų atliktas tyrimas gyvūnų modeliuose parodė, kad šio geno nebuvimas sukelia kaulų silpnumą, kurio simptomai yra panašūs į žmogaus osteoporozės simptomus.
Aktyvuodami receptorių eksperimentiniu junginiu, vadinamu AP503, mokslininkai pasiekė žymų kaulų formavimosi ir stiprumo padidėjimą. „Mes naudojome medžiagą AP503, neseniai identifikuotą kaip GPR133 receptoriaus stimuliatorių, ir pasiekėme žymų kaulų stiprumo padidėjimą tiek sveikų pelių, tiek osteoporozės modelių atveju“, – paaiškino Leipcigo universiteto biochemikė Ines Liebscher.
Naujas terapinis tikslas
GPR133 receptorius priklauso G baltymų junginių receptorių šeimai, molekulių klasei, kuri jau yra daugelio JAV Maisto ir vaistų administracijos (FDA) patvirtintų vaistų tikslas. GPR133 genetiniai variantai anksčiau buvo siejami su kaulų mineralinio tankio ir žmogaus ūgio skirtumais, todėl buvo pradėti šio receptoriaus kaip potencialaus terapinio tikslo tyrimai.
Atrastas mechanizmas rodo, kad GPR133 reguliuoja osteoblastų diferenciaciją ir funkciją, aktyvuodamas cAMP priklausomą β-katenino signalizacijos kelią po sąveikos su savo natūraliu ligandu, baltymu tirozino kinaze 7 (PTK7), ir reaguodamas į mechanines jėgas.
Panaudojus junginį AP503, pelėms pastebimai pagerėjo kaulų gamyba ir stiprumas. „Jei šis receptorius yra pakeistas genetiniais pokyčiais, kaulų tankio praradimo požymiai pasirodo nuo ankstyvo amžiaus, panašiai kaip osteoporozė žmonėms“, – pažymėjo Liebscher.
Nuo gyvūnų modelių iki klinikinio pritaikymo
Iš pelėms gauti duomenys rodo, kad stimuliuojant GPR133 galima ne tik sulėtinti kaulų tankio mažėjimą, bet ir atkurti prarastus kaulus, atveriant galimybę atkurti osteoporozės, ypač menopauzės laikotarpį praėjusių moterų, pažeidimus.
Iki šiol osteoporozės gydymo būdai galėjo tik sulėtinti ligos progresavimą, o daugelis jų turi reikšmingų šalutinių poveikių arba laikui bėgant praranda veiksmingumą.
Dabartiniai gydymo būdai apima vitamino D ir kalcio papildus, hormonų terapiją su susijusiais rizikos veiksniais ir vaistus, pvz., teriparatidą, kuriuos galima vartoti tik ribotą laiką.
Remiantis Tarptautinės osteoporozės fondo duomenimis, Europoje osteoporozė serga daugiau nei 25 milijonai moterų ir 6,5 milijono vyrų, vyresnių nei 50 metų, o kasmet šiame žemyne įvyksta daugiau nei 3,2 milijono trapių kaulų lūžių. JAV metinės išlaidos daugiau nei trijų milijonų su osteoporozės susijusių lūžių gydymui iki 2025 m. viršys 20 milijardų svarų sterlingų.
„Šio receptoriaus parodytas lygiagretus kaulų stiprinimas pabrėžia jo didžiulį potencialą medicininiam pritaikymui senstančioje visuomenėje“, – sakė Leipcigo universiteto molekulinė biologė Juliane Lehmann.
Ne tik osteoporozė
Tyrimas suteikia svarbios informacijos apie GPR133 fiziologines funkcijas ir jo poveikį kaulų formavimosi ir irimo pusiausvyrai – du procesus, kuriuos tiksliai reguliuoja osteoblastai ir osteoklastai.
Be to, AP503 ir fizinio krūvio derinys sustiprino kaulų stiprinimo poveikį laboratorinėms pelėms, o tai galėtų įkvėpti ateities gydymo strategijas, integruojančias vaistus ir gyvenimo būdo pokyčius.
Mokslininkai įspėja, kad, nors rezultatai yra daug žadantys, šių strategijų saugumas ir veiksmingumas žmonėms dar turi būti patvirtintas. GPR133 identifikavimas kaip terapinis taikinys atveria perspektyvas kurti naujus gydymo būdus ne tik osteoporozės ir kitų kaulų ligų, kurioms būdingas masės praradimas, kontrolei, bet galbūt ir jų išgydymui.
Taigi, šis tyrimas siūlo naują mokslinį požiūrį, kuris gali pakeisti ligos, kuri žymiai sumažina milijonų žmonių gyvenimo kokybę ir savarankiškumą, gydymą.
