Zespół naukowców z Niemiec zidentyfikował w modelach zwierzęcych cząsteczkę zdolną do stymulowania naprawy tkanki kostnej, a także poprawy jej gęstości i wytrzymałości.
Postęp naukowy może przynieść korzyści kobietom po menopauzie, starszym mężczyznom i osobom podatnym na utratę masy kostnej
Osteoporoza stanowi poważne wyzwanie medyczne w kontekście starzejącej się populacji. Zapotrzebowanie na bezpieczne, skuteczne i długotrwałe leki rośnie, ponieważ miliony ludzi cierpią na utratę masy kostnej, co wiąże się z ryzykiem złamań i obniżeniem jakości życia.
Sytuacja ta spowodowała pilną potrzebę zidentyfikowania nowych celów terapeutycznych, które mogłyby poprawić lub odwrócić proces degeneracji kości. Ostatnie odkrycie naukowców z Uniwersytetu w Lipsku w Niemczech skupia uwagę na receptorze białka G o nazwie GPR133, otwierając pole możliwości dla spersonalizowanych i długotrwałych metod leczenia osteoporozy.
Obecne farmakologiczne podejście do osteoporozy napotyka ograniczenia. Według niemieckich naukowców „istnieje duże zapotrzebowanie na bezpieczne i długotrwałe leki do leczenia utraty masy kostnej u milionów osób cierpiących na osteoporozę”.
Opracowanie terapii o lepszym profilu bezpieczeństwa i skuteczności jest szczególnie istotne w przypadku choroby charakteryzującej się przewlekłym przebiegiem i długotrwałym wpływem na zdrowie kości. Ponadto rosnąca średnia długość życia zwiększa grupę populacji narażoną na złamania związane z niską gęstością kości, co podkreśla znaczenie postępów w badaniach.
Receptor GPR133: nieoczekiwany filar zdrowia kości
Naukowcy identyfikują receptor GPR133 jako klucz do powstrzymania osteoporozy i wzmocnienia kości w starszym wieku
Praca zespołu kierowanego przez profesor Ines Liebscher pozwoliła zidentyfikować kluczowy element fizjologii kości: receptor GPR133. Ten receptor białka sprzężonego z G odgrywa „kluczową rolę w budowie i utrzymaniu zdrowych kości”.
Badania genetyczne na modelach zwierzęcych, prowadzone przez Liebscher, wykazały, że zmiany w tym receptorze powodowały u myszy wczesne objawy utraty gęstości kości, powielając wzorzec osteoporozy obserwowany u ludzi.
„Jeśli receptor ten ulega zmianom genetycznym, myszy wykazują oznaki utraty gęstości kości w młodym wieku, podobnie jak w przypadku osteoporozy u ludzi” – wyjaśniła Liebscher, główna badaczka w badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Nature”.
AP503, obiecująca substancja dla wytrzymałości kości
Najważniejszym osiągnięciem naukowym jest wykorzystanie AP503, cząsteczki niedawno scharakteryzowanej jako aktywator GPR133. Eksperymenty na modelach zwierzęcych wykazały, że stosowanie AP503 zwiększało wytrzymałość i gęstość kości zarówno u zdrowych zwierząt, jak i u tych z eksperymentalną osteoporozą.
Jak podkreśla zespół, „udało im się znacznie zwiększyć wytrzymałość kości zarówno u zdrowych myszy, jak i myszy z osteoporozą, stosując substancję AP503, która została niedawno zidentyfikowana jako stymulator GPR133”. Wyniki te stanowią obiecujący dowód koncepcji, ponieważ sugerują, że wzmocnienie kości może nie tylko zatrzymać, ale nawet odwrócić proces pogorszenia stanu kości związany z procesem starzenia.
Ponadto odkrycie dotyczące sposobu działania GPR133 stanowi kolejny istotny krok w rozwoju nowych terapii. Receptor ten bierze udział w procesie komunikacji między komórkami kostnymi i jest aktywowany nie tylko przez sygnały chemiczne, ale także przez bodźce fizyczne, takie jak napięcie mechaniczne wynikające z ruchu.
Aktywacja GPR133 w tkance kostnej wyzwala sekwencję sygnałów, które „stymulują komórki tworzące kość (osteoblasty) i hamują komórki resorpcyjne kości (osteoklasty)”, co skutkuje większą wytrzymałością i masą kostną. Interakcja ta ilustruje biologiczną złożoność utrzymania kości i wskazuje na cel, który można regulować farmakologicznie.
Zastosowania medyczne: wzmacnianie i odbudowa kości
Perspektywy kliniczne tego odkrycia są szerokie. Według autorów aktywacja receptora mogłaby zostać wykorzystana do „dalszego wzmacniania zdrowych kości oraz odbudowy kości osłabionych, na przykład w przypadku osteoporozy u kobiet w okresie menopauzy”.
Potencjalny wpływ jest również istotny dla starszych mężczyzn i wszystkich osób narażonych na utratę masy kostnej. Nowe podejście mogłoby stanowić uzupełnienie pierwotnej i wtórnej profilaktyki złamań związanych z osteoporozą, zarówno u osób z grupy ryzyka, jak i u pacjentów już cierpiących na jej skutki.
Zastosowania modulatora AP503 mogą wykraczać poza kości. Wcześniejsze badania przeprowadzone na tej samej uczelni wykazały, że substancja ta jest w stanie „wzmocnić mięśnie szkieletowe”, co podkreśla jej potencjalną przydatność w poprawie mobilności i zmniejszeniu ryzyka upadków u osób starszych. Według dr Juliane Lehmann, głównej autorki badania i badaczki z Instytutu Biochemii im. Rudolfa Schönheimera, „niedawno wykazane równoległe wzmocnienie kości po raz kolejny podkreśla ogromny potencjał tego receptora w zastosowaniach medycznych w starzejącej się populacji”.
Perspektywy na przyszłość i nowe kierunki badań
Grupa z Uniwersytetu w Lipsku kontynuuje prace nad wyjaśnieniem roli GPR133 w organizmie i poszukiwaniem nowych zastosowań medycznych. Według doniesień „zespół badawczy z Lipska pracuje już nad kilkoma projektami następczymi, aby dokładniej zbadać rolę GPR133”. Kolejne etapy badań koncentrują się na walidacji klinicznej i zrozumieniu bezpieczeństwa długotrwałej aktywacji tego receptora.
Wyniki otwierają drzwi do nowych strategii terapeutycznych, które mogą radykalnie zmienić podejście medyczne do osteoporozy i innych chorób związanych z utratą tkanki kostnej i mięśniowej, otwierając obiecującą drogę w leczeniu jednej z najczęstszych i najbardziej upośledzających chorób w podeszłym wiek
