Германски и китайски изследователи откриха революционен молекулярен ключ за възстановяване на костите

Международен екип от учени откри революционен механизъм, който не просто забавя костната загуба, но активно възстановява вече увредената тъкан. Пробивът, воден от специалисти в Университета в Лайпциг и Университета Шандун в Китай, е фокусиран върху слабо проучения клетъчен рецептор "GPR133" (познат в генетиката и като "ADGRD1"). Чрез неговото активиране с експерименталната молекула "AP503", лабораторните тестове демонстрират пълно обръщане на симптомите на остеопороза – заболяване, което прави костите крехки и води до фатални фрактури при милиони възрастни хора по света.

Компютърен скрининг създава ключа

Рецепторът "GPR133", разположен на повърхността на клетките, се оказва критично важен за поддържането на костната плътност. За да намерят начин да го контролират външно, учените извършват мащабен компютърно асистиран скрининг, чрез който идентифицират съединението "AP503" като перфектния "стимулатор".

Инес Либшер: "Използвайки веществото 'AP503', ние успяхме значително да увеличим здравината на костите както при здрави, така и при остеопорозни животни", заявява водещият изследовател от Института "Рудолф Шьонхаймер", цитирана от Science Alert. По думите ѝ, ако този специфичен рецептор е увреден или генетично изключен, тялото започва да губи костна маса още в ранна възраст.

Балансът между разрушение и изграждане

Здравето на костната система зависи от деликатен биологичен баланс между два типа клетки – остеобласти, които изграждат нова кост, и остеокласти, които разграждат старата. С напредването на възрастта или при хормонални промени (като менопаузата), разграждането драстично изпреварва възстановяването.

Данните от изследването показват, че активирането на рецептора чрез молекулата "AP503" работи двупосочно – то симулира естествените клетъчни сигнали, като кара остеобластите да произвеждат повече костно вещество, докато едновременно с това потиска агресивната активност на остеокластите. Освен чрез медикаменти, екипът установява, че рецепторът реагира пряко и на механично натоварване, което дава молекулярното обяснение защо силовата физическа активност е най-добрата превенция срещу болестта.

От гериатрията до Космоса

Допълнителен, но изключително важен ефект от терапията е подобряването на общата мускулна сила. За възрастните пациенти комбинацията от здрави мускули и кости е от решаващо значение за предотвратяване на тежки падания. Юлиане Леман: "Това паралелно укрепване подчертава огромния потенциал, който този рецептор крие за медицински приложения при застаряващото население", допълва молекулярният биолог към проекта.

Отвъд класическата медицина, технологията крие сериозен потенциал за космическите агенции. Тъй като активирането на "GPR133" имитира механично натоварване върху костите, терапията би могла да предпазва астронавтите, които губят огромна част от скелетната си маса по време на мисии в условия на нулева гравитация.

Въпреки оптимистичните и категорични резултати при животните, терапията все още се намира в предклинична фаза. Предстоят дълги клинични изпитвания, които да докажат безопасността на съединението при хора. Ако те бъдат успешни, медицината ще разполага с инструмент, който не просто съхранява остатъка от костите, а реално изгражда нов скелет.