Naturalny peptyd wykazuje potencjał jako nowy środek do naprawy kości

Naukowcy z Birmingham wykazali, że PEPITEM, naturalnie występujący peptyd (małe białko), jest obiecujący jako nowy środek terapeutyczny w leczeniu osteoporozy i innych zaburzeń związanych z utratą masy kostnej, mający wyraźną przewagę nad istniejącymi lekami.

PEPITEM (peptydowy inhibitor migracji przezśródbłonkowej) został po raz pierwszy zidentyfikowany w 2015 roku przez naukowców z Uniwersytetu w Birmingham.

Ostatnie badania opublikowane w Cell Reports Medicine po raz pierwszy pokazują, że PEPITEM można zastosować jako nową, wczesną interwencję kliniczną w celu odwrócenia chorób układu mięśniowo-szkieletowego związanych z wiekiem, a dane pokazują, że PEPITEM poprawia mineralizację, tworzenie i tworzenie kości siłę i odwraca utratę masy kostnej w zwierzęcych modelach choroby.

Kość podlega ciągłemu tworzeniu, przebudowie i przebudowie przez całe życie, a co roku aż 10% ludzkiej kości ulega wymianie w wyniku złożonej interakcji między dwoma typami komórek — osteoblastami, które tworzą kość, i osteoklastami, które rozkładają kość. Zakłócenia w tym starannie skoordynowanym procesie są odpowiedzialne za choroby takie jak osteoporoza i reumatoidalne zapalenie stawów, które charakteryzują się nadmiernym niszczeniem kości, czy zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa, które wiąże się z nieprawidłowym wzrostem kości.

Najpowszechniej stosowane terapie osteoporozy (bisfosfoniany) działają na osteoklasty, aby zapobiec dalszej utracie kości. Chociaż istnieją nowe środki „anaboliczne”, które mogą promować tworzenie nowej kości, mają one ograniczenia w zastosowaniu klinicznym, przy czym teryparatyd (hormon przytarczyc, czyli PTH) jest skuteczny tylko przez 24 miesiące, a romosozumab (przeciwciało przeciwko sklerostynie) ma związek z chorobami sercowo-naczyniowymi. Choroba. -zdarzenia naczyniowe.

W związku z tym istnieje wyraźna potrzeba opracowania nowych terapii stymulujących naprawę kości w chorobach układu mięśniowo-szkieletowego związanych z wiekiem, z których najczęstszą jest osteoporoza.

Badacze pod kierownictwem dr Helen McGettrick i dr Amy Naylor, w tym dr Jonathana Lewisa i Catherine Frost z Instytutu Zapaleń i Starzenia się na Uniwersytecie w Birmingham oraz dr Jamesa Edwardsa z Wydziału Ortopedii, Reumatologii i Nauk o Mięśniowo-szkieletowym Nuffield w na Uniwersytecie Oksfordzkim rozpoczęli badania nad potencjalnym działaniem terapeutycznym preparatu PEPITEM w tych schorzeniach.

PEPITEM to naturalnie występujące krótkie białko (peptyd), które jest wytwarzane w organizmie i występuje w małych ilościach u wszystkich ludzi.

Wyniki badania wykazały, że PEPITEM reguluje przebudowę kości, a zwiększenie jego ilości w organizmie stymuluje mineralizację kości w „młodych kościach”, które nie są w stanie chorobowym ani przed osteoporozą, co prowadzi do zwiększenia wytrzymałości kości i gęstość podobne do obecnych standardowych leków (bisfosfoniany i PTH).

Jednak kluczowym testem dla potencjalnego nowego leku jest jego zdolność do ukierunkowania naturalnego procesu naprawy, który jest zakłócany przez wiek lub chorobę zapalną.

W tym badaniu badacze wykazali, że podawanie uzupełniającego PEPITEM ograniczyło utratę masy kostnej i poprawiło gęstość kości w zwierzęcych modelach menopauzy, co jest częstą przyczyną osteoporotycznej utraty masy kostnej u ludzi. Ich badania wykazały również podobne wyniki w modelach zapalnej choroby kości (zapalenia stawów), w przypadku których PEPITEM znacząco zmniejszał uszkodzenie i erozję kości.

Odkrycia te zostały poparte badaniami z wykorzystaniem ludzkiej tkanki kostnej pobranej od pacjentów w podeszłym wieku podczas operacji stawów. Badania te wykazały, że komórki starszych osób dorosłych reagują na PEPITEM znacznie zwiększając dojrzewanie osteoblastów oraz ich zdolność do wytwarzania i mineralizacji tkanki kostnej.

Praca z komórkami i kulturami tkankowymi wykazała, że PEPITEM ma bezpośredni wpływ na osteoblasty, stymulując tworzenie kości poprzez zwiększenie aktywności osteoblastów, a nie ich liczby. Dalsze badania zidentyfikowały receptor NCAM-1 jako specyficzny receptor dla PEPITEM w osteoblastach i zdecydowanie zasugerowały, że szlak sygnałowy NCAM-1-β-kateniny jest odpowiedzialny za wzrost aktywności osteoblastów. Ten receptor i szlak różnią się od opisanych wcześniej receptorów PEPITEM w innych tkankach.

Naukowcy badali także wpływ PEPITEM na osteoklasty i resorpcję kości. W tym przypadku badania na myszach wykazały, że PEPITEM znacząco zmniejsza liczbę osteoklastów, co prowadzi do zmniejszenia resorpcji minerałów kości. Następnie badacze wykazali, że zmniejszenie aktywności osteoklastów jest wynikiem rozpuszczalnej substancji uwalnianej lokalnie do tkanki kostnej przez osteoblasty „aktywowane” przez PEPITEM.

Dr Helen McGettrick powiedziała: „Podczas gdy najczęściej stosowane leki, bisfosfoniany, działają poprzez blokowanie działania osteoklastów, PEPITEM działa poprzez przesuwanie równowagi na korzyść tworzenia kości bez zakłócania zdolności osteoklastów do resorpcji uszkodzonej lub słabej kości tkanki poprzez normalną przebudowę kości.”

Helen Dunster, menedżer ds. Rozwoju biznesu, która przez ostatnie osiem lat nadzorowała własność intelektualną związaną z PEPITEM, powiedziała: „PEPITEM jest przedmiotem wielu rodzin patentów związanych z jego działaniem w stanach zapalnych i stanach zapalnych o podłożu immunologicznym, kostnych i związanych z chorobami otyłości, a także składających się z mniejszych farmakoforów PEPITEM.”