Естественият пептид показва потенциал като нов агент за възстановяване на костите

Изследователи от Бирмингам показаха, че PEPITEM, естествено срещащ се пептид (малък протеин), е обещаващ като нов терапевтичен агент за лечение на остеопороза и други нарушения на костната загуба, с ясни предимства пред съществуващите лекарства.

PEPITEM (Peptide Inhibitor of Trans-Endothelial Migration) е идентифициран за първи път през 2015 г. От изследователи от университета в Бирмингам.

Неотдавнашни проучвания, публикувани в Cell Reports Medicine показват за първи път, че PEPITEM може да се използва като нова и ранна клинична интервенция за обръщане на свързаните с възрастта мускулно-скелетни заболявания, като данните показват, че PEPITEM подобрява костната минерализация, образуването и сила и обръща загубата на костна маса при животински модели на заболяване.

Костта непрекъснато се формира, ремоделира и премоделира през целия живот и до 10% от човешката кост се подменя годишно чрез сложно взаимодействие между два типа клетки – остеобласти, които образуват кост, и остеокласти, които разграждат костта. Смущенията в този внимателно координиран процес са отговорни за заболявания като остеопороза и ревматоиден артрит, които се характеризират с прекомерно разрушаване на костите, или анкилозиращ спондилит, който включва необичаен растеж на костите.

Най-често използваните терапии за остеопороза (бифосфонати) са насочени към остеокластите, за да се предотврати по-нататъшна костна загуба. Въпреки че има нови "анаболни" агенти, които могат да насърчат образуването на нова кост, те имат ограничения в клиничната употреба, като терипаратид (паратиреоиден хормон или ПТХ) е ефективен само за 24 месеца, а ромозозумаб (анти-склеростиново антитяло), свързан със сърдечно-съдови заболяване. -съдови събития.

Следователно има ясна необходимост от разработване на нови терапии за стимулиране на възстановяването на костите при свързани с възрастта мускулно-скелетни заболявания, от които остеопорозата е най-често срещаната.

Изследователи, ръководени от д-р Хелън Макгетрик и д-р Ейми Нейлър, включително д-р Джонатан Луис и Катрин Фрост от Института по възпаление и стареене към Университета в Бирмингам и д-р Джеймс Едуардс от Катедрата по ортопедия, ревматология и мускулно-скелетни науки в Нафийлд Университетът на Оксфорд, започна да изследва потенциалните терапевтични ефекти на PEPITEM при тези състояния.

PEPITEM е естествено срещащ се къс протеин (пептид), който се произвежда в тялото и се открива, че циркулира във всички хора в ниски нива.

Резултатите от проучването показаха, че PEPITEM регулира костното ремоделиране и че увеличаването на количеството му в тялото стимулира костната минерализация в „млади кости“, които не са в болестно или предостеопорозно състояние, и че това води до повишена здравина на костите и плътност, подобно на настоящите стандартни лекарства (бифосфонати и ПТХ).

Въпреки това, ключов тест за потенциално ново терапевтично средство е способността му да се насочи към естествения възстановителен процес, който е компрометиран от възрастта или възпалителното заболяване.

Тук изследователите показаха, че прилагането на допълнителен PEPITEM ограничава костната загуба и подобрява костната плътност при животински модели на менопауза, често срещана причина за остеопорозна костна загуба при хората. Техните проучвания показват също подобни резултати при модели на възпалително костно заболяване (артрит), където PEPITEM значително намалява увреждането и ерозията на костите.

Тези открития бяха подкрепени от проучвания, използващи човешка костна тъкан, отстранена от възрастни пациенти по време на операция на ставите. Тези проучвания показват, че клетки от по-възрастни хора реагират на PEPITEM чрез значително увеличаване на узряването на остеобластите и способността им да произвеждат и минерализират костна тъкан.

Тяхната работа с клетки и тъканни култури показа, че PEPITEM има директен ефект върху остеобластите, стимулирайки образуването на кост чрез увеличаване на активността на остеобластите, а не на техния брой. По-нататъшни проучвания идентифицираха NCAM-1 рецептора като специфичен рецептор за PEPITEM в остеобластите и силно предполагат, че сигналният път на NCAM-1-β-катенин е отговорен за увеличаването на остеобластната активност. Този рецептор и път са различни от описаните по-рано PEPITEM рецептори в други тъкани.

Изследователите също са изследвали ефектите на PEPITEM върху остеокластите и костната резорбция. Тук проучванията при мишки показват, че PEPITEM значително намалява броя на остеокластите, което води до намалена костна минерална резорбция. Впоследствие изследователите демонстрираха, че намаляването на активността на остеокластите е резултат от разтворимо вещество, освободено локално в костната тъкан от остеобласти, „активирани“ от PEPITEM.

Д-р Хелън Макгетрик каза: „Докато най-често използваните лекарства, бифосфонатите, действат, като блокират действието на остеокластите, PEPITEM действа, като измества баланса в полза на образуването на кост, без да пречи на способността на остеокластите да резорбират увредена или слаба кост тъкан чрез нормално костно ремоделиране."

Хелън Дънстър, мениджър бизнес развитие, която ръководи интелектуалната собственост, свързана с PEPITEM през последните осем години, каза: „PEPITEM е обект на редица патентни семейства, свързани с неговата дейност при възпаления и имуномедиирани възпалителни процеси, костни и свързани със затлъстяването заболявания, както и такива, състоящи се от по-малки фармакофори на PEPITEM."