Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Baanbrekend onderzoek vindt gengericht medicijn dat osteoporose kan omkeren

Crevis2/Getty Images

Voor velen is botverlies op oudere leeftijd een onvermijdelijke realiteit. Voor postmenopauzale vrouwen is osteoporose echter een chronische ziekte die het verlies aan botdichtheid sneller versnelt dan het lichaam dit kan repareren. Hoewel de huidige therapieën het proces kunnen vertragen, is een definitieve remedie ongrijpbaar gebleven.

Een gezamenlijke inspanning tussen onderzoekers in Leipzig, Duitsland, en de Shandong Universiteit in Jinan, China, heeft een belangrijke stap gezet in de richting van die genezing. Eerder onderzoek had aangetoond dat het GPR133-gen verband houdt met botdichtheid en -herstel, maar de exacte functie ervan was onduidelijk. Het team gebruikte muismodellen om te onderzoeken hoe het activeren van dit gen de gezondheid van de botten zou kunnen beïnvloeden.

Door middel van geavanceerde computermodellen identificeerden de onderzoekers een klein molecuul, AP503, dat inactieve GPR133-genen kan stimuleren. Vervolgens testten ze de verbinding in drie groepen muizen:muizen met een gezonde botdichtheid, muizen die osteoporose vertoonden en muizen die genetisch gemanipuleerd waren om het GPR133-gen te missen. Zowel de gezonde als de osteoporotische muizen vertoonden een duidelijke toename van de botsterkte na behandeling met AP503, terwijl de gen-knock-out muizen geen verbetering vertoonden. Dit duidelijke verschil toont aan dat de voordelen van AP503 afhangen van de aanwezigheid van functionele GPR133.

Hoe GPR133 de botgezondheid beïnvloedt

DNA fungeert als blauwdruk voor eiwitten, en genen zijn de individuele instructies. Het GPR133-gen codeert voor een eiwit dat osteoblasten (cellen die nieuw bot bouwen) signaleert om actief te worden. Osteoblasten werken samen met osteoclasten, die oud of beschadigd bot resorberen. Bij osteoporose overtreft de osteoclastactiviteit de osteoblastactiviteit, wat leidt tot netto botverlies.

Door ‘knock-out’-muizen te gebruiken die het GPR133-gen missen, bevestigden de onderzoekers dat de AP503-verbinding alleen werkt als GPR133 aanwezig is. Bij deze knock-out dieren had AP503 geen effect en de muizen bleven lijden aan fragiele botten. De gegevens leggen een direct verband tussen GPR133, osteoblastactivatie en botsterkte.

Deze bevindingen zijn bemoedigend voor de ongeveer 10 miljoen Amerikanen die met osteoporose leven en de overige 44 miljoen met een lage botdichtheid. Hoewel het nog te bezien is of AP503 de basis zal worden van een therapeutisch medicijn, draagt ​​het onderzoek bij aan de groeiende hoeveelheid bewijsmateriaal dat genspecifieke interventies zich kunnen richten op leeftijdsgebonden ziekten. Parallelle ontwikkelingen – zoals het potentieel van metformine om leeftijdsgerelateerde aandoeningen te verzachten en de neuroprotectieve effecten van tai chi – suggereren dat farmacologische strategieën om botveroudering te vertragen of om te keren eerder tot stand kunnen komen dan eerder werd gedacht.