Natūralus peptidas gali tapti nauja kaulų atstatymo priemone

Birmingemo tyrėjai parodė, kad PEPITEM, natūraliai susidarantis peptidas (mažas baltymas), yra perspektyvus kaip naujas terapinis agentas osteoporozės ir kitų kaulų retėjimo sutrikimų gydymui, turintis aiškių pranašumų, palyginti su esamais vaistais.

PEPITEM (peptidų transendotelinės migracijos inhibitorius) pirmą kartą buvo aptiktas 2015 m. Birmingemo universiteto tyrėjų.

Naujausi žurnale „Cell Reports Medicine“ paskelbti tyrimai pirmą kartą parodė, kad PEPITEM gali būti naudojamas kaip nauja ir ankstyva klinikinė intervencija su amžiumi susijusioms raumenų ir kaulų sistemos ligoms panaikinti, o duomenys rodo, kad PEPITEM skatina kaulų mineralizaciją, formavimąsi ir stiprumą, taip pat panaikina kaulų retėjimą gyvūnų ligų modeliuose.

Kaulai nuolat formuojasi, atstatomi ir pertvarkomi visą gyvenimą, ir kasmet iki 10 % žmogaus kaulų atnaujinama dėl sudėtingos dviejų tipų ląstelių – osteoblastų, kurie formuoja kaulą, ir osteoklastų, kurie jį ardo, – sąveikos. Šio kruopščiai koordinuoto proceso sutrikimai sukelia tokias ligas kaip osteoporozė ir reumatoidinis artritas, kuriems būdingas per didelis kaulų irimas, arba ankilozinį spondilitą, kuriam būdingas nenormalus kaulų augimas.

Dažniausiai naudojami osteoporozės gydymo būdai (bisfosfonatai) veikia osteoklastus, kad būtų išvengta tolesnio kaulų retėjimo. Nors yra naujesnių „anabolinių“ vaistų, kurie gali skatinti naujų kaulų formavimąsi, jų klinikinis taikymas turi apribojimų: teriparatidas (paratiroidinis hormonas arba PTH) veiksmingas tik 24 mėnesius, o romosozumabas (anti-sklerostino antikūnas) yra susijęs su širdies ir kraujagyslių sistemos sutrikimais.

Todėl akivaizdžiai reikia kurti naujus gydymo būdus, skirtus skatinti kaulų atstatymą sergant su amžiumi susijusiomis raumenų ir kaulų sistemos ligomis, iš kurių dažniausia yra osteoporozė.

Dr. Helen McGettrick ir dr. Amy Naylor vadovaujami tyrėjai, įskaitant dr. Jonathaną Lewisą ir Catherine Frost iš Birmingemo universiteto Uždegimų ir senėjimo instituto bei dr. Jamesą Edwardsą iš Oksfordo universiteto Nuffieldo ortopedijos, reumatologijos ir raumenų bei skeleto mokslų katedros, pradėjo tirti galimą PEPITEM terapinį poveikį šiomis ligomis.

PEPITEM yra natūraliai susidarantis trumpas baltymas (peptidas), kuris gaminamas organizme ir nedideliu kiekiu cirkuliuoja visų žmonių organizme.

Tyrimo rezultatai parodė, kad PEPITEM reguliuoja kaulų remodeliaciją ir kad padidėjęs jo kiekis organizme stimuliuoja kaulų mineralizaciją „jaunuose kauluose“, kurie nėra ligos pažeisti ar preosteoporozinėje būsenoje, ir kad dėl to padidėja kaulų stiprumas ir tankis, panašiai kaip ir vartojant dabartinius standartinius vaistus (bisfosfonatus ir PTH).

Tačiau pagrindinis potencialaus naujo gydymo metodo išbandymas yra jo gebėjimas nukreipti dėmesį į natūralų atstatymo procesą, kurį sutrikdo amžius ar uždegiminė liga.

Šiame tyrime tyrėjai parodė, kad papildomas PEPITEM vartojimas gyvūnų menopauzės modeliuose, kurie yra dažna osteoporozinio kaulų retėjimo žmonėms priežastis, ribojo kaulų retėjimą ir pagerino kaulų tankį. Jų tyrimai taip pat parodė panašius rezultatus uždegiminės kaulų ligos (artrito) modeliuose, kur PEPITEM reikšmingai sumažino kaulų pažeidimus ir eroziją.

Šiuos rezultatus patvirtino tyrimai, kuriuose buvo naudojamas žmogaus kaulinis audinys, išgautas iš pagyvenusių pacientų sąnario operacijos metu. Šie tyrimai parodė, kad pagyvenusių žmonių ląstelės reaguoja į PEPITEM žymiai padidindamos osteoblastų brendimą ir jų gebėjimą gaminti bei mineralizuoti kaulinį audinį.

Jų darbas su ląstelėmis ir audinių kultūromis parodė, kad PEPITEM tiesiogiai veikia osteoblastus, stimuliuodamas kaulų formavimąsi didindamas osteoblastų aktyvumą, o ne jų skaičių. Tolesni tyrimai nustatė, kad NCAM-1 receptorius yra specifinis PEPITEM receptorius osteoblastuose, ir tvirtai leido manyti, kad NCAM-1-β-katenino signalizacijos kelias yra atsakingas už osteoblastų aktyvumo padidėjimą. Šis receptorius ir kelias skiriasi nuo anksčiau aprašytų PEPITEM receptorių kituose audiniuose.

Tyrėjai taip pat tyrė PEPITEM poveikį osteoklastams ir kaulų rezorbcijai. Čia atlikti tyrimai su pelėmis parodė, kad PEPITEM reikšmingai sumažino osteoklastų skaičių, todėl sumažėjo kaulų mineralų rezorbcija. Vėliau tyrėjai įrodė, kad osteoklastų aktyvumo sumažėjimą lėmė tirpi medžiaga, kurią lokaliai kauliniame audinyje išskiria osteoblastai, „aktyvuoti“ PEPITEM.

Dr. Helen McGettrick sakė: „Nors dažniausiai vartojami vaistai, bisfosfonatai, veikia blokuodami osteoklastų veikimą, PEPITEM veikia nusverdamas pusiausvyrą kaulų formavimosi naudai, nepaveikdamas osteoklastų gebėjimo rezorbuoti pažeistą ar silpną kaulinį audinį normalios kaulų pertvarkymo būdu.“

Helen Dunster, verslo plėtros vadovė, kuri pastaruosius aštuonerius metus prižiūrėjo su PEPITEM susijusią intelektinę nuosavybę, teigė: „PEPITEM yra daugelio patentų šeimų objektas, susijęs su jo aktyvumu uždegimo ir uždegiminių imuninių ligų, kaulų ir nutukimo ligų atvejais, taip pat susidedantis iš mažesnių PEPITEM farmakoforų.“