Американские ученые разработали уникальную гибридную молекулу для лечения остеопороза
Группа ученых из Калифорнийского университета в Дэвисе разработала новый метод стимуляции роста костей. Ученые создали молекулу, которая при введении в кровь направляет к поверхности костей мехенхимальные стволовые клетки костного мозга, образующие кость и синтезирующие белки. В испытаниях с мышами они пытались выяснить, насколько эффективным является их подход к лечению остеопороза.
Автор исследования Вей Яо заметил, что у пожилых людей зачастую имеется небольшой запас стволовых клеток, но эти клетки теряют способность мигрировать к костям. Поэтому у ученых возникла идея создать молекулу, которая будет связываться со стволовыми клетками и направлять их к поверхности костей.
В последние десятилетия ученые изучают стволовые клетки для лечения широкого спектра болезней и травм. Но заставить их мигрировать по организму, в частности, к поверхности костей, и стимулировать рост котной ткани оставалось одной из наиболее сложных задач регенеративной медицины.
Калифорнийские исследователи использовали уникальную гибридную молекулу LLP2A-алендронат, состоящую из двух частей: синтетической молекулы-лиганда LLP2A, которая, собственно, и связывается со стволовыми клетками в костном мозге, и алендроната – препарата, предназначенного для лечения костей. Данную молекулу разработал профессор и заведующий кафедрой биохимии и молекулярной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе Кит Лам. Комментируя работу исследовательской группы, он заявил, что использование данной молекулы может помочь направить стволовые клетки к органам животного, нуждающимся в лечении, и это прорыв в регенеративной медицине.
После введения в кровь молекулы костная масса и прочность бедренной кости и позвоночника мышей увеличилась уже через 12 недель. Положительные результаты наблюдались как у животных в возрасте активной потери костной массы, так и в период менопаузы.
Алендронат, известный также под торговой маркой Fosamax, назначается женщинам с остеопорозом, чтобы снизить риск переломов. Это вещество было включено в гибридную молекулу, чтобы замедлить процесс разрушения костной ткани. Соавтор исследования Ненси Лейн заметила, что доза алендроната в молекуле очень низка, но и это количество лекарства очень эффективно.
Остеопороз – очень распространенное заболевание. Ежегодно оно поражает более 44 млн американок. И хотя лекарства против него доступны и эффективны, длительное их применение может иметь опасные последствия. Основными причинами развития остеопороза являются дефицит эстрогенов, старение и избыток стероидов в результате лечения воспалительных заболеваний, таких как ревматизм. Остеопороз, вызванный изменениями в метаболизме, развивается из-за изменений в цикле ремоделирования костной ткани, ослабляющих архитектуру костей и увеличивающих риск переломов.
Ученые заметили, что использовать гибридной молекулы можно не только при лечении остеопороза. Ее можно применять при других нарушениях и заболеваниях, когда необходимо увеличить костную массу, например, при переломах, костных инфекциях или раке.
С возрастом количество мезенхимальных стволовых клеток (МСК), способных дифференцироваться в костном мозге в остеобласты, сокращается, что приводит к нарушению остеогенеза. Поэтому стимуляция дифференциации МСК может стать эффективным способом регенерации кости.
