Osteoporoza, choroba osłabiająca kości, która sprawia, że upadki wydają się osobistą zdradą, dotyka miliony ludzi i pozostaje upartym wyzwaniem dla lekarzy poszukujących długoterminowych bezpiecznych terapii. Tylko w Niemczech około sześć milionów osób – w większości kobiety – żyje z kośćmi, które najwyraźniej zrezygnowały ze swojej integralności strukturalnej.

Istniejące terapie mają ograniczenia i skutki uboczne, dlatego naukowcy polują na nowe cele biologiczne. Naukowcy z Uniwersytetu w Lipsku zidentyfikowali jeden taki cel: GPR133, receptor, który wydaje się odgrywać zaskakująco ważną rolę w utrzymaniu mocnych kości. Bo nic nie mówi „przełom” jak receptor, o którym nigdy nie słyszałeś.

GPR133 należy do grupy znanej jako adhezyjne receptory sprzężone z białkiem G, które znajdują się na powierzchni komórek i pomagają komórkom reagować na otoczenie. Chociaż ta rodzina wciąż nie jest w pełni zrozumiała, nowe odkrycia sugerują, że GPR133 jest głęboko zaangażowany w budowę i utrzymanie kości. To jak odkrycie, że cichy sąsiad przez cały czas prowadził straż sąsiedzką.

„Jeśli ten receptor jest upośledzony przez zmiany genetyczne, myszy wykazują oznaki utraty gęstości kości w młodym wieku – podobnie jak osteoporoza u ludzi” – mówi profesor Ines Liebscher z Instytutu Biochemii im. Rudolfa Schönheimera. „Używając substancji AP503, która dopiero niedawno została zidentyfikowana za pomocą komputerowego skriningu jako stymulator GPR133, udało nam się znacząco zwiększyć wytrzymałość kości zarówno u zdrowych myszy, jak i u myszy z osteoporozą”. Tak więc myszy z osteoporozą dostały zastrzyk dla kości, a naukowcy potencjalną nową terapię. Win-win.

Wyniki wskazują na GPR133 jako cenny cel dla przyszłych terapii. Stymulowanie receptora za pomocą AP503 zwiększyło wytrzymałość kości u zdrowych myszy i u myszy z utratą kości podobną do osteoporozy. Wewnątrz tkanki kostnej GPR133 reaguje na siły fizyczne i interakcje między komórkami kostnymi, a po aktywacji zmienia równowagę między osteoblastami budującymi kość a osteoklastami resorbującymi kość. Aktywacja zachęca osteoblasty, jednocześnie zmniejszając aktywność osteoklastów, przesuwając równowagę w kierunku mocniejszych, trwalszych kości – zasadniczo mówiąc ekipie rozbiórkowej, żeby wzięła wolne.

AP503 wydaje się naśladować naturalną aktywację GPR133, co daje możliwość, że w przyszłości mógłby być stosowany do wzmacniania kości, a nawet odbudowy osłabionych. Jednym z potencjalnych zastosowań jest osteoporoza związana z menopauzą, kiedy spadający poziom hormonów przyspiesza utratę masy kostnej u kobiet – bo menopauza nie była już wystarczającą imprezą.

Odkrycia mogą mieć szersze implikacje, ponieważ AP503 może wpływać na więcej niż tylko szkielet. We wcześniejszym badaniu zespół z Lipska odkrył, że AP503 wzmacnia również mięśnie szkieletowe. „Nowo wykazane równoległe wzmocnienie kości po raz kolejny podkreśla ogromny potencjał tego receptora dla zastosowań medycznych w starzejącym się społeczeństwie” – mówi dr Juliane Lehmann, główna autorka. Leczenie, które poprawia zarówno siłę kości, jak i mięśni, może być przełomem dla osób starszych, które często doświadczają spadku obu tkanek jednocześnie. Silniejsze mięśnie wspierają mobilność, a mocniejsze kości zmniejszają podatność na złamania – to podwójny cios przeciwko fizycznemu żniwu starzenia.

Zespół z Lipska prowadzi projekty uzupełniające, aby lepiej zrozumieć GPR133 i zbadać, czy AP503 mógłby leczyć inne choroby. Badania te opierają się na ponad dziesięciu latach pracy na Uniwersytecie w Lipsku, który uczynił adhezyjne receptory sprzężone z białkiem G priorytetem w ramach Centrum Badań Współpracy 1423 „Strukturalna dynamika aktywacji i sygnalizacji GPCR”. Program koncentruje się na tym, jak te receptory zmieniają kształt i przekazują sygnały, a Lipsk jest międzynarodowo uznawany za wiodący ośrodek w tej niszowej dziedzinie.

Materiały dostarczone przez Uniwersytet w Lipsku. Uwaga: Treść może być edytowana pod względem stylu i długości.

(A tak przy okazji, ponieważ wszechświat uwielbia dobre zapowiedzi: nietoperze mogą skrywać sekrety walki ze starzeniem i rakiem, bakteryjna cząsteczka rozbraja niebezpiecznego grzyba, b