Naturlig peptid viser potensial som et nytt middel for benreparasjon

Forskere fra Birmingham har vist at PEPITEM, et naturlig forekommende peptid (lite protein), er lovende som et nytt terapeutisk middel for behandling av osteoporose og andre beinreduksjonslidelser, med klare fordeler i forhold til eksisterende legemidler.

PEPITEM (peptidhemmer av transendotelmigrasjon) ble først identifisert i 2015 av forskere ved University of Birmingham.

Nyere forskning publisert i tidsskriftet Cell Reports Medicine har for første gang vist at PEPITEM kan brukes som en ny og tidlig klinisk intervensjon for å reversere aldersrelaterte muskel- og skjelettsykdommer. Data viser at PEPITEM forbedrer beinmineralisering, -dannelse og -styrke, og reverserer bentap i dyremodeller av sykdommene.

Bein dannes, gjenoppbygges og ombygges kontinuerlig gjennom livet, og opptil 10 % av menneskelig bein erstattes hvert år gjennom et komplekst samspill mellom to typer celler – osteoblaster, som danner bein, og osteoklaster, som ødelegger bein. Forstyrrelser i denne nøye koordinerte prosessen er ansvarlige for manifestasjonene av sykdommer som osteoporose og revmatoid artritt, som er preget av overdreven beinødeleggelse, eller Bekhterevs sykdom, som involverer unormal beinvekst.

De mest brukte osteoporosebehandlingene (bisfosfonater) retter seg mot osteoklaster for å forhindre ytterligere bentap. Selv om det finnes nyere "anabole" midler som kan fremme ny beindannelse, har de begrensninger i klinisk bruk, der teriparatid (paratyreoideahormon, eller PTH) bare er effektivt i 24 måneder og romosozumab (et anti-sklerostin-antistoff) er assosiert med kardiovaskulære hendelser.

Det er derfor et klart behov for å utvikle nye terapier for å stimulere beinreparasjon ved aldersrelaterte muskel- og skjelettsykdommer, hvorav osteoporose er den vanligste.

Forskere ledet av Dr. Helen McGettrick og Dr. Amy Naylor, inkludert Dr. Jonathan Lewis og Catherine Frost fra Institute of Inflammation and Ageing ved University of Birmingham, og Dr. James Edwards fra Nuffield Department of Orthopedics, Rheumatology and Musculoskeletal Sciences ved University of Oxford, begynte å undersøke de potensielle terapeutiske effektene av PEPITEM under disse tilstandene.

PEPITEM er et naturlig forekommende kort protein (peptid) som produseres i kroppen og finnes i lave nivåer i sirkulasjonen hos alle mennesker.

Resultatene av studien viste at PEPITEM regulerer beinremodellering, og at økning av mengden i kroppen stimulerer beinmineralisering i «unge bein» som ikke er i en syk eller pre-osteoporotisk tilstand, og at dette resulterer i økt beinstyrke og -tetthet tilsvarende dagens standardlegemidler (bisfosfonater og PTH).

En viktig test for et potensielt nytt terapeutisk middel er imidlertid dets evne til å målrette en naturlig reparasjonsprosess som forstyrres av alder eller betennelsessykdom.

Her viste forskerne at tilskudd av PEPITEM begrenset bentap og forbedret bentettheten i dyremodeller av overgangsalderen, en vanlig årsak til osteoporotisk bentap hos mennesker. Studiene deres viste også lignende resultater i modeller av inflammatorisk beinsykdom (leddgikt), hvor PEPITEM reduserte beinskade og erosjon betydelig.

Disse funnene ble støttet av studier som brukte menneskelig beinvev utvunnet fra eldre pasienter under leddkirurgi. Disse studiene viste at celler fra eldre mennesker reagerer på PEPITEM ved å øke modningen av osteoblaster og deres evne til å produsere og mineralisere beinvev betydelig.

Arbeidet deres med celler og vevskulturer viste at PEPITEM har en direkte effekt på osteoblaster, og stimulerer beindannelse ved å øke osteoblastaktiviteten snarere enn antallet. Videre studier identifiserte NCAM-1-reseptoren som en spesifikk reseptor for PEPITEM i osteoblaster og antydet sterkt at NCAM-1-β-catenin-signalveien er ansvarlig for å øke osteoblastaktiviteten. Denne reseptoren og signalveien er forskjellig fra tidligere beskrevne PEPITEM-reseptorer i andre vev.

Forskerne undersøkte også effekten av PEPITEM på osteoklaster og benresorpsjon. Her viste studier på mus at PEPITEM reduserte antallet osteoklaster betydelig, noe som førte til en reduksjon i benmineralresorpsjon. Forskerne demonstrerte senere at reduksjonen i osteoklastaktivitet var et resultat av et løselig stoff som skilles ut lokalt i benvev av osteoblaster som «aktiveres» av PEPITEM.

Dr. Helen McGettrick sa: «Mens de mest brukte legemidlene, bisfosfonater, virker ved å blokkere virkningen av osteoklaster, virker PEPITEM ved å tippe balansen i favør av beindannelse uten å påvirke osteoklastenes evne til å resorbere skadet eller svakt beinvev gjennom normal beinombygging.»

Helen Dunster, forretningsutviklingssjef, som har hatt ansvaret for den immaterielle eiendommen knyttet til PEPITEM de siste åtte årene, sa: «PEPITEM er gjenstand for en rekke patentfamilier knyttet til dets aktivitet innen betennelse og inflammatoriske immunmedierte, bein- og fedmerelaterte sykdommer, samt består av mindre PEPITEM-farmakoforer.»