Looduslik peptiid näitab potentsiaali uue luuparandusainena

Birminghami teadlased on näidanud, et PEPITEM, looduslikult esinev peptiid (väike valk), on paljutõotav kui uus raviaine osteoporoosi ja muude luuhõrenemishäirete raviks, millel on selged eelised olemasolevate ravimite ees.

PEPITEM (Peptide Inhibitor of Trans-Endothelial Migration) tuvastati esmakordselt 2015. Aastal Birminghami ülikooli teadlaste poolt.

Ajakirjas Cell Reports Medicine avaldatud hiljutised uuringud näitavad esimest korda, et PEPITEMi saab kasutada uue ja varajase kliinilise sekkumisena vanusega seotud luu- ja lihaskonna haiguste tagasipööramiseks. Andmed näitavad, et PEPITEM suurendab luu mineraliseerumist, moodustumist ja tugevust ja peatab luukadu haiguste loommudelites.

Luud moodustuvad, muudetakse ja muudetakse elu jooksul pidevalt ning kuni 10% inimese luust asendatakse igal aastal kahe rakkude vahelise keerulise interaktsiooni kaudu – luud moodustavate osteoblastide ja luud lagundavate osteoklastide vahel. Selle hoolikalt koordineeritud protsessi häired põhjustavad selliseid haigusi nagu osteoporoos ja reumatoidartriit, mida iseloomustab luude liigne hävimine, või anküloseeriv spondüliit, millega kaasneb luu ebanormaalne kasv.

Kõige sagedamini kasutatavad osteoporoosi ravimeetodid (bisfosfonaadid) on suunatud osteoklastidele, et vältida edasist luuhõrenemist. Kuigi on uusi "anaboolseid" aineid, mis võivad soodustada uute luude moodustumist, on nende kliinilisel kasutamisel piirangud, kuna teriparatiid (paratüreoidhormoon ehk PTH) on efektiivne ainult 24 kuud ja romososumab (sklerostiinivastane antikeha) on seotud kardiovaskulaarsete haigustega. Haigus. -vaskulaarsed sündmused.

Järelikult on selge vajadus töötada välja uued ravimeetodid, et stimuleerida luu paranemist vanusega seotud luu- ja lihaskonna haiguste puhul, millest osteoporoos on kõige levinum.

Teadlased eesotsas dr Helen McGettricki ja dr Amy Nayloriga, sealhulgas dr Jonathan Lewis ja Catherine Frost Birminghami ülikooli põletiku ja vananemise instituudist ning dr James Edwards Nuffieldi ortopeedia, reumatoloogia ja lihasluukonna teaduste osakonnast Oxfordi Ülikool hakkas uurima PEPITEMi võimalikke ravitoimeid nendes tingimustes.

PEPITEM on looduslikult esinev lühike valk (peptiid), mida toodetakse kehas ja mida leidub kõigis inimestes vähesel määral ringlemas.

Uuringu tulemused näitasid, et PEPITEM reguleerib luude ümberkujunemist ja selle koguse suurendamine organismis stimuleerib luu mineraliseerumist "noortes luudes", mis ei ole haige või osteoporoosi eelses seisundis, ning et see suurendab luu tugevust. Ja tihedus, sarnaselt praeguste standardravimitega (bisfosfonaadid ja PTH).

Siiski on potentsiaalse uue ravivahendi peamine test selle võime suunata loomulikku paranemisprotsessi, mis on kahjustatud vanuse või põletikulise haiguse tõttu.

Siin näitasid teadlased, et täiendava PEPITEMi manustamine piiras luukadu ja parandas luutihedust menopausi loommudelitel, mis on inimestel levinud osteoporoosi luukadu põhjus. Nende uuringud näitasid sarnaseid tulemusi ka põletikulise luuhaiguse (artriidi) mudelite puhul, kus PEPITEM vähendas oluliselt luukahjustusi ja erosiooni.

Neid leide toetasid uuringud, milles kasutati eakatelt patsientidelt liigeseoperatsiooni käigus eemaldatud inimese luukudet. Need uuringud näitasid, et vanemate täiskasvanute rakud reageerivad PEPITEM-ile, suurendades oluliselt osteoblastide küpsemist ja nende võimet toota ja mineraliseerida luukude.

Nende töö rakkude ja koekultuuridega näitas, et PEPITEM avaldab otsest mõju osteoblastidele, stimuleerides luude moodustumist, suurendades osteoblastide aktiivsust, mitte nende arvu. Edasised uuringud tuvastasid NCAM-1 retseptori kui PEPITEMi spetsiifilise retseptori osteoblastides ja näitasid kindlalt, et NCAM-1-β-kateniini signaalirada vastutab osteoblastide aktiivsuse suurenemise eest. See retseptor ja rada erineb eelnevalt kirjeldatud PEPITEM retseptoritest teistes kudedes.

Teadlased uurisid ka PEPITEMi mõju osteoklastidele ja luu resorptsioonile. Siin näitasid hiirtega tehtud uuringud, et PEPITEM vähendas märkimisväärselt osteoklastide arvu, mis viis luu mineraalide resorptsiooni vähenemiseni. Seejärel näitasid teadlased, et osteoklastide aktiivsuse vähenemine on tingitud lahustuvast ainest, mis vabaneb paikselt luukoesse PEPITEM poolt "aktiveeritud" osteoblastide poolt.

Dr Helen McGettrick ütles: "Kuigi kõige sagedamini kasutatavad ravimid, bisfosfonaadid, blokeerivad osteoklastide toimet, toimib PEPITEM, nihutades tasakaalu luu moodustumise kasuks, ilma et see häiriks osteoklastide võimet resorbeerida kahjustatud või nõrka luud. Kude normaalse luu ümberkujundamise kaudu."

Äriarendusjuht Helen Dunster, kes on jälginud PEPITEMiga seotud intellektuaalomandit viimased kaheksa aastat, ütles: „PEPITEM on mitmete patendiperekondade objektiks, mis on seotud selle põletiku ja immuunvahendatud põletikuvastase toimega, luu- ja rasvumishaigustega seotud haigused, samuti need, mis koosnevad PEPITEMi väiksematest farmakofooridest."