Natuurlijk peptide toont potentieel als nieuw botherstelmiddel

Onderzoekers uit Birmingham hebben aangetoond dat PEPITEM, een natuurlijk voorkomend peptide (klein eiwit), veelbelovend is als nieuw therapeutisch middel voor de behandeling van osteoporose en andere botverliesstoornissen, met duidelijke voordelen ten opzichte van bestaande medicijnen.

PEPITEM (Peptide Inhibitor of Trans-Endothelial Migration) werd voor het eerst geïdentificeerd in 2015 door onderzoekers van de Universiteit van Birmingham.

Recente onderzoeken gepubliceerd in Cell Reports Medicine laten voor het eerst zien dat PEPITEM kan worden gebruikt als een nieuwe en vroege klinische interventie om leeftijdsgebonden aandoeningen van het bewegingsapparaat om te keren. Gegevens tonen aan dat PEPITEM de botmineralisatie, -vorming en -vorming verbetert. Kracht, en keert botverlies terug in diermodellen van ziektes.

Bot wordt gedurende het hele leven voortdurend gevormd, verbouwd en opnieuw gemodelleerd, en tot 10% van het menselijk bot wordt jaarlijks vervangen door een complexe interactie tussen twee soorten cellen: osteoblasten, die bot vormen, en osteoclasten, die bot afbreken. Verstoringen in dit zorgvuldig gecoördineerde proces zijn verantwoordelijk voor ziekten zoals osteoporose en reumatoïde artritis, die worden gekenmerkt door overmatige botvernietiging, of spondylitis ankylopoetica, wat gepaard gaat met abnormale botgroei.

De meest gebruikte therapieën voor osteoporose (bisfosfonaten) richten zich op osteoclasten om verder botverlies te voorkomen. Hoewel er nieuwe ‘anabole’ middelen zijn die nieuwe botvorming kunnen bevorderen, hebben ze beperkingen in het klinische gebruik, waarbij teriparatide (een bijschildklierhormoon of PTH) slechts 24 maanden effectief is, en romosozumab (een anti-sclerostin antilichaam) geassocieerd met cardiovasculaire aandoeningen. Ziekte. -vasculaire gebeurtenissen.

Daarom is er een duidelijke behoefte aan het ontwikkelen van nieuwe therapieën om botherstel te stimuleren bij leeftijdsgebonden aandoeningen van het bewegingsapparaat, waarvan osteoporose de meest voorkomende is.

Onderzoekers onder leiding van dr. Helen McGettrick en dr. Amy Naylor, waaronder dr. Jonathan Lewis en Catherine Frost van het Institute of Inflammation and Aging aan de Universiteit van Birmingham, en dr. James Edwards van de Nuffield Department of Orthopaedics, Rheumatology and Musculoskeletal Sciences van de Universiteit van Oxford, begon de potentiële therapeutische effecten van PEPITEM bij deze aandoeningen te onderzoeken.

PEPITEM is een natuurlijk voorkomend kort eiwit (peptide) dat in het lichaam wordt geproduceerd en in lage concentraties bij alle mensen in het bloed aanwezig is.

De resultaten van het onderzoek toonden aan dat PEPITEM de botremodellering reguleert en dat het verhogen van de hoeveelheid ervan in het lichaam de botmineralisatie stimuleert in "jonge botten" die zich niet in een zieke of pre-osteoporotische toestand bevinden, en dat dit leidt tot een verhoogde botsterkte en dichtheid, vergelijkbaar met de huidige standaardgeneesmiddelen (bisfosfonaten en PTH).

Een belangrijke test voor een potentieel nieuw geneesmiddel is echter het vermogen ervan om zich te richten op het natuurlijke herstelproces dat wordt belemmerd door ouderdom of ontstekingsziekten.

Hier toonden onderzoekers aan dat toediening van aanvullend PEPITEM het botverlies beperkte en de botdichtheid verbeterde in diermodellen van de menopauze, een veel voorkomende oorzaak van osteoporotisch botverlies bij mensen. Hun onderzoeken lieten ook vergelijkbare resultaten zien in modellen van inflammatoire botziekte (artritis), waarbij PEPITEM de botschade en erosie aanzienlijk verminderde.

Deze bevindingen werden ondersteund door onderzoeken waarbij menselijk botweefsel werd gebruikt dat werd verwijderd bij oudere patiënten tijdens gewrichtschirurgie. Deze onderzoeken hebben aangetoond dat cellen van oudere volwassenen op PEPITEM reageren door de rijping van osteoblasten en hun vermogen om botweefsel te produceren en te mineraliseren aanzienlijk te verhogen.

Hun werk met cellen en weefselculturen toonde aan dat PEPITEM een direct effect heeft op osteoblasten, waardoor de botvorming wordt gestimuleerd door de osteoblastactiviteit te verhogen in plaats van hun aantal. Verdere studies identificeerden de NCAM-1-receptor als een specifieke receptor voor PEPITEM in osteoblasten en suggereerden sterk dat de NCAM-1-β-catenine-signaleringsroute verantwoordelijk is voor de toename van de osteoblastactiviteit. Deze receptor en route verschilt van eerder beschreven PEPITEM-receptoren in andere weefsels.

Onderzoekers bestudeerden ook de effecten van PEPITEM op osteoclasten en botresorptie. Hier toonden studies bij muizen aan dat PEPITEM het aantal osteoclasten aanzienlijk verminderde, wat leidde tot een verminderde botmineraalresorptie. Vervolgens toonden onderzoekers aan dat de vermindering van osteoclastactiviteit het resultaat is van een oplosbare substantie die lokaal in botweefsel wordt vrijgegeven door osteoblasten die "geactiveerd" worden door PEPITEM.

Dr. Helen McGettrick zei: "Terwijl de meest gebruikte medicijnen, bisfosfonaten, werken door de werking van osteoclasten te blokkeren, werkt PEPITEM door de balans te verschuiven ten gunste van botvorming zonder de mogelijkheid van osteoclasten om beschadigd of zwak botweefsel te resorberen door normale botremodellering te verstoren."

Helen Dunster, Business Development Manager, die de afgelopen acht jaar toezicht hield op het intellectuele eigendom van PEPITEM, zei: "PEPITEM is het onderwerp van een aantal patentfamilies met betrekking tot de activiteit ervan bij ontstekingen en immuungemedieerde ontstekingen, botziekten en ziekten gerelateerd aan obesitas, evenals die welke bestaan uit kleinere farmacoforen van PEPITEM."