פפטיד טבעי מראה פוטנציאל כחומר חדש לתיקון עצם

חוקרים מבירמינגהם הראו כי PEPITEM, פפטיד (חלבון קטן) המופיע באופן טבעי, מבטיח כתרופה חדשה לטיפול באוסטאופורוזיס ובהפרעות אחרות הגורמות לאובדן עצם, עם יתרונות ברורים על פני תרופות קיימות.

PEPITEM (מעכב פפטידים של נדידה טרנס-אנדותלית) זוהה לראשונה בשנת 2015 על ידי חוקרים מאוניברסיטת ברמינגהם.

מחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Cell Reports Medicine הראה לראשונה כי ניתן להשתמש ב-PEPITEM כהתערבות קלינית חדשה ומוקדמת כדי להפוך מחלות שלד-שרירים הקשורות לגיל, כאשר נתונים מראים כי PEPITEM משפר את מינרליזציה, היווצרות וחוזק העצם, והופך את אובדן העצם במודלים של בעלי חיים של המחלות.

עצם נוצרת, נבנית מחדש ומחודשת ללא הרף לאורך החיים, כאשר עד 10% מעצם האדם מוחלפת מדי שנה באמצעות אינטראקציה מורכבת בין שני סוגי תאים - אוסטאובלסטים, היוצרים עצם, ואוסטאוקלסטים, ההורסים עצם. שיבושים בתהליך מתואם בקפידה זה אחראיים לביטויים של מחלות כמו אוסטאופורוזיס ודלקת מפרקים שגרונית, המאופיינות בהרס עצם מוגזם, או דלקת ספונדיליטיס מקשחת, הכוללת גדילת עצם לא תקינה.

טיפולי האוסטאופורוזיס הנפוצים ביותר (ביספוספונטים) מכוונים לאוסטאוקלסטים כדי למנוע אובדן עצם נוסף. למרות שקיימים חומרים "אנבוליים" חדשים יותר שיכולים לקדם היווצרות עצם חדשה, יש להם מגבלות בשימוש הקליני, כאשר טריפרטייד (הורמון פרתירואיד, או PTH) יעיל רק למשך 24 חודשים ורומוזומאב (נוגדן אנטי-סקלרוסטין) קשור לאירועים קרדיווסקולריים.

לכן, קיים צורך ברור בפיתוח טיפולים חדשים לעידוד תיקון עצם במחלות שלד-שריר הקשורות לגיל, שביניהן אוסטאופורוזיס היא הנפוצה ביותר.

חוקרים בראשות ד"ר הלן מקגטריק וד"ר איימי ניילור, ביניהם ד"ר ג'ונתן לואיס וקתרין פרוסט מהמכון לדלקת והזדקנות באוניברסיטת ברמינגהם, וד"ר ג'יימס אדוארדס מהמחלקה לאורתופדיה, ראומטולוגיה ומדעי השלד והשרירים בנאפילד באוניברסיטת אוקספורד, החלו לחקור את ההשפעות הטיפוליות הפוטנציאליות של PEPITEM במצבים אלה.

פפיטם הוא חלבון קצר (פפטיד) המיוצר באופן טבעי בגוף ונמצא במחזור הדם של כל בני האדם ברמות נמוכות.

תוצאות המחקר הראו כי PEPITEM מווסת את שיפוץ העצם וכי הגדלת כמותו בגוף מגרה מינרליזציה של העצם ב"עצמות צעירות" שאינן במצב חולה או טרום-אוסטאופורוטי, וכי הדבר מביא לעלייה בחוזק ובצפיפות העצם בדומה לתרופות הסטנדרטיות הנוכחיות (ביספוספונטים ו-PTH).

עם זאת, מבחן מפתח לתרופה חדשה פוטנציאלית הוא יכולתה למקד תהליך תיקון טבעי שמשבש עקב גיל או מחלה דלקתית.

כאן, החוקרים הראו כי PEPITEM משלים הגביל את אובדן העצם ושיפר את צפיפות העצם במודלים של בעלי חיים של גיל המעבר, סיבה שכיחה לאובדן עצם אוסטאופורוטי בבני אדם. מחקריהם הראו תוצאות דומות גם במודלים של מחלות עצם דלקתיות (דלקת פרקים), שבהן PEPITEM הפחית משמעותית את הנזק והשחיקה של העצם.

ממצאים אלה נתמכו על ידי מחקרים שהשתמשו ברקמת עצם אנושית שחולצה מחולים קשישים במהלך ניתוחי מפרקים. מחקרים אלה הראו שתאים מקשישים מגיבים ל-PEPITEM על ידי הגברה משמעותית של התבגרות האוסטאובלסטים ויכולתם לייצר ולמינרליזציה של רקמת עצם.

עבודתם עם תאים ותרביות רקמה הראתה כי ל-PEPITEM יש השפעה ישירה על אוסטאובלסטים, והוא מגרה את יצירת העצם על ידי הגברת פעילות האוסטאובלסטים ולא על ידי מספרם. מחקרים נוספים זיהו את קולטן NCAM-1 כקולטן ספציפי ל-PEPITEM באוסטאובלסטים והציעו חזק כי מסלול האיתות NCAM-1-β-catenin אחראי להגברת פעילות האוסטאובלסטים. קולטן ומסלול זה שונים מקולטני PEPITEM שתוארו קודם לכן ברקמות אחרות.

החוקרים בחנו גם את השפעות PEPITEM על אוסטאוקלסטים וספיגת עצם. כאן, מחקרים בעכברים הראו ש-PEPITEM הפחית משמעותית את מספר האוסטאוקלסטים, מה שהוביל לירידה בספיגת מינרלים בעצם. החוקרים הדגימו לאחר מכן כי הירידה בפעילות האוסטאוקלסטים נבעה מחומר מסיס המופרש באופן מקומי ברקמת העצם על ידי אוסטאובלסטים ש"הופעל" על ידי PEPITEM.

ד"ר הלן מק'גטריק אמרה: "בעוד שהתרופות הנפוצות ביותר, ביספוספונטים, פועלות על ידי חסימת פעולתם של אוסטאוקלסטים, PEPITEM פועל על ידי הטיית האיזון לטובת יצירת עצם מבלי לפגוע ביכולתם של אוסטאוקלסטים לספוג רקמת עצם פגומה או חלשה באמצעות שיפוץ עצם תקין."

הלן דנסטר, מנהלת פיתוח עסקי, אשר פיקחה על הקניין הרוחני הקשור ל-PEPITEM בשמונה השנים האחרונות, אמרה: "PEPITEM הוא נושא למספר משפחות פטנטים הקשורות לפעילותו בדלקות ובמחלות דלקתיות הקשורות למערכת החיסון, לעצמות ולמחלות הקשורות להשמנת יתר, וכן מורכב מפרמקופורים קטנים יותר של PEPITEM."