Природний пептид показує потенціал як новий засіб для відновлення кісток

Дослідники з Бірмінгема показали, що PEPITEM, природний пептид (малий білок), є перспективним новим терапевтичним засобом для лікування остеопорозу та інших захворювань, що призводять до втрати кісткової маси, з явними перевагами над існуючими препаратами.

PEPITEM (пептидний інгібітор трансендотеліальної міграції) був вперше виявлений у 2015 році дослідниками з Бірмінгемського університету.

Нещодавнє дослідження, опубліковане в журналі Cell Reports Medicine, вперше показало, що PEPITEM може бути використаний як нове та раннє клінічне втручання для боротьби з віковими захворюваннями опорно-рухового апарату, причому дані демонструють, що PEPITEM покращує мінералізацію, формування та міцність кісток, а також уповільнює втрату кісткової маси на тваринних моделях цих захворювань.

Кістка постійно формується, перебудовується та ремоделює протягом життя, причому до 10% кісткової тканини людини замінюється щороку завдяки складній взаємодії між двома типами клітин — остеобластами, які утворюють кістку, та остеокластами, які руйнують кістку. Порушення цього ретельно скоординованого процесу відповідають за прояви таких захворювань, як остеопороз та ревматоїдний артрит, які характеризуються надмірним руйнуванням кістки, або анкілозуючий спондиліт, який включає аномальний ріст кістки.

Найпоширеніші методи лікування остеопорозу (бісфосфонати) спрямовані на остеокласти, щоб запобігти подальшій втраті кісткової маси. Хоча існують новіші «анаболічні» агенти, які можуть сприяти утворенню нової кісткової маси, вони мають обмеження в клінічному застосуванні, оскільки терипаратид (паратиреоїдний гормон, або ПТГ) ефективний лише протягом 24 місяців, а ромосозумаб (антитіло проти склеростину) пов'язаний із серцево-судинними подіями.

Таким чином, існує очевидна потреба в розробці нових методів лікування для стимуляції відновлення кісток при вікових захворюваннях опорно-рухового апарату, серед яких остеопороз є найпоширенішим.

Дослідники під керівництвом доктора Хелен Макгеттрік та доктора Емі Нейлор, включаючи доктора Джонатана Льюїса та Кетрін Фрост з Інституту запалення та старіння Бірмінгемського університету, а також доктора Джеймса Едвардса з кафедри ортопедії, ревматології та опорно-рухового апарату Наффілда Оксфордського університету, почали досліджувати потенційні терапевтичні ефекти PEPITEM при цих станах.

ПЕПІТЕМ — це природний короткий білок (пептид), який виробляється в організмі та циркулює в організмі всіх людей у низьких рівнях.

Результати дослідження показали, що PEPITEM регулює ремоделювання кісток, а збільшення його кількості в організмі стимулює мінералізацію кісток у «молодих кістках», які не перебувають у хворому або передостеопоротичному стані, і це призводить до збільшення міцності та щільності кісток, подібно до сучасних стандартних препаратів (бісфосфонатів та ПТГ).

Однак ключовим тестом для потенційного нового терапевтичного засобу є його здатність впливати на природний процес відновлення, який порушується віком або запальним захворюванням.

Тут дослідники показали, що додатковий прийом PEPITEM обмежує втрату кісткової маси та покращує щільність кісткової маси на тваринних моделях менопаузи, поширеної причини остеопоротичної втрати кісткової маси у людей. Їхні дослідження також показали подібні результати на моделях запальних захворювань кісток (артриту), де PEPITEM значно зменшує пошкодження та ерозію кісток.

Ці висновки були підтверджені дослідженнями з використанням кісткової тканини людини, отриманої у літніх пацієнтів під час операцій на суглобах. Ці дослідження показали, що клітини літніх людей реагують на PEPITEM, значно збільшуючи дозрівання остеобластів та їхню здатність виробляти та мінералізувати кісткову тканину.

Їхня робота з клітинами та тканинними культурами показала, що PEPITEM має прямий вплив на остеобласти, стимулюючи формування кісткової тканини шляхом збільшення активності остеобластів, а не їхньої кількості. Подальші дослідження ідентифікували рецептор NCAM-1 як специфічний рецептор для PEPITEM в остеобластах і переконливо припустили, що сигнальний шлях NCAM-1-β-катеніну відповідає за підвищення активності остеобластів. Цей рецептор і шлях відрізняються від раніше описаних рецепторів PEPITEM в інших тканинах.

Дослідники також вивчали вплив PEPITEM на остеокласти та резорбцію кісток. Тут дослідження на мишах показали, що PEPITEM значно зменшує кількість остеокластів, що призводить до зниження резорбції кісткових мінералів. Згодом дослідники продемонстрували, що зниження активності остеокластів було результатом розчинної речовини, що виділяється локально в кістковій тканині остеобластами, «активованими» PEPITEM.

Доктор Хелен МакГеттрік сказала: «Хоча найпоширеніші препарати, бісфосфонати, діють, блокуючи дію остеокластів, PEPITEM діє, змінюючи баланс терезів на користь формування кісткової тканини, не впливаючи на здатність остеокластів резорбувати пошкоджену або слабку кісткову тканину шляхом нормального ремоделювання кісток».

Хелен Данстер, менеджер з розвитку бізнесу, яка протягом останніх восьми років контролювала інтелектуальну власність, пов'язану з PEPITEM, сказала: «PEPITEM є предметом низки патентних сімейств, пов'язаних з його активністю при запаленні та запальних імуноопосередкованих захворюваннях, захворюваннях кісток та ожиріння, а також складається з менших фармакофорів PEPITEM».