Tuore tutkimus osoittaa, että kehossa toimii luiden vahvistamisen avainmekanismi, jota voidaan hyödyntää osteoporoosin, luita heikentävän sairauden, hoidossa .
Leipzigin yliopiston (Saksa) ja Shandongin yliopiston (Kiina) tutkijoiden johtama tutkimus paljasti, että GPR133-solureseptori (tunnetaan myös nimellä ADGRD1) on ratkaisevan tärkeä luun tiheyden kannalta luukudosta muodostavien solujen, osteoblastien, ansiosta.
Aiemmin GPR133-geenin variaatiot on yhdistetty luun tiheyteen, mikä sai tutkijat kiinnittämään huomiota sen koodaamaan proteiiniin.
Tiimi suoritti kokeita hiirillä, joilla geeni joko puuttui tai voitiin aktivoida AP503-kemikaalilla.
Ilman GPR133-geeniä hiirillä kehittyi heikot luut, joiden oireet muistuttivat osteoporoosin oireita. Kuitenkin, kun reseptori oli läsnä ja se aktivoitiin AP503:lla, luukudoksen ja sen lujuuden paraneminen havaittiin.
”Käyttämällä AP503-yhdistettä, joka on vasta äskettäin tunnistettu tietokoneella tehdyn seulonnan avulla GPR133:n stimulaattoriksi, onnistuimme parantamaan merkittävästi sekä terveiden että osteoporoosista kärsivien hiirten luiden lujuutta”, sanoo Leipzigin yliopiston biokemisti Ines Liebscher.
Näissä kokeissa AP503 toimii biologisena painikkeena, joka aktivoi osteoblastien toiminnan. Tutkijat ovat myös onnistuneet osoittamaan, että yhdistettynä fyysiseen liikuntaan se voi vahvistaa luita entisestään.
Tieto siitä, että solujen GPR133-reseptori on avainasemassa hiirten luiden lujuuden ylläpitämisessä, on tärkeä löytö. Vaikka tulokset perustuvat eläinmalleihin, perusprosessit ovat todennäköisesti samanlaisia myös ihmisillä.
”Jos tämä reseptori on vaurioitunut geneettisten muutosten vuoksi, hiirillä ilmenee jo varhaisessa iässä merkkejä luun tiheyden heikkenemisestä – samaan tapaan kuin ihmisillä osteoporoosissa”, sanoo Libscher.
Osteoporoosi on vakava sairaus, joka vaikuttaa miljooniin ihmisiin ympäri maailmaa. Vaikka nykyiset hoitomenetelmät voivat hidastaa sairauden etenemistä , ei ole olemassa keinoa kääntää sitä tai parantaa sitä kokonaan.
Nykyaikaiset hoitomenetelmät aiheuttavat myös usein vaarallisia sivuvaikutuksia (esimerkiksi muiden sairauksien riskin lisääntymisen) tai menettävät tehonsa ajan myötä.
Itse asiassa on olemassa monia tekijöitä, jotka vaikuttavat luiden lujuuteen, ja tämä antaa tutkijoille laajat mahdollisuudet etsiä menetelmiä, jotka ehkäisevät osteoporoosin kaltaisia ongelmia ja edistävät terveempää vanhuutta.
Vuonna 2024 tutkijat kehittivät veripohjaisen implantin , joka tehostaa tätä mekanismia laajempien korjaustöiden, kuten luunmurtumien, hoitamiseksi. Kun ihokudos vaurioituu, veri alkaa hyytyä , mikä on osa paranemisprosessia .
Kansainvälinen tutkijaryhmä, joka kehitti implantin, nimitti sen ”biokooperatiiviseksi regeneratiiviseksi” materiaaliksi: se käyttää synteettisiä peptidejä parantamaan rakenteen ja toiminnan estettä, joka muodostuu luonnollisesti veren hyytyessä.
Rotilla tehdyissä kokeissa 3D-tulostimella tulostettava geelimäinen aine palautti tehokkaasti vaurioituneet luut. Jos se onnistutaan mukauttamaan ja skaalaamaan ihmiskäyttöön, sillä on valtava potentiaali stimuloida kehon luonnollisia paranemisprosesseja.
”Mahdollisuus muuttaa ihmisten veri helposti ja turvallisesti erittäin regeneratiivisiksi implantteiksi on todella vaikuttava”, sanoi biolääketieteen insinööri Cosimo Ligorio Nottinghamin yliopistosta Isossa-Britanniassa vuoden 2024 tutkimuksen julkaisemisen jälkeen.
”Veri on käytännössä ilmaista ja sitä voidaan saada helposti potilailta suhteellisen suurina määrinä.”
Tutkijat ovat jo pitkään olleet kiinnostuneita kehon luonnollisten palautumisprosessien hyödyntämisestä lääketieteellisen hoidon parantamiseksi – olipa kyse sitten immuunijärjestelmän vahvistamisesta tai luonnollisten materiaalien parantamisesta synteettisillä komponenteilla.
Itse asiassa kehomme on uskomattoman älykäs, kun on kyse kyvystä parantaa vammoja ja vaurioita, mutta nämä palautumisprosessit voivat joskus häiriintyä, ja ne yleensä menettävät tehokkuuttaan ikääntymisen edetessä.
Toinen tuore löytö tällä tutkimusalalla on uusi hormoni, joka on löydetty naaraspuolisista hiiristä ja joka edistää hämmästyttävän vahvojen ja tiiviiden luiden kasvua.
Viime vuonna julkaistussa tutkimuksessa Kalifornian yliopiston San Franciscon kampuksen tutkijaryhmä tunnisti hormonin, jota kutsutaan äidin aivohormoniksi (MBG) ja joka näyttää lisäävän luiden tiheyttä, massaa ja lujuutta sekä uros- että naaraspuolisilla hiirillä.
”Kun testasimme näitä luita, ne osoittautuivat paljon vahvemmiksi kuin tavalliset luut”, selitti biologi, joka tutkii kantasoluja, Thomas Ambrozi Kalifornian yliopistosta Davisista tulosten julkaisemisen yhteydessä.
”Emme ole koskaan saavuttaneet tällaista mineralisaatiota ja paranemista millään muulla strategialla.”
Vaikka monet näistä läpimurroista on toistaiseksi osoitettu vain eläimillä eikä niitä ole vielä testattu ihmisillä, tulevien luun vahvistavien lääkkeiden potentiaali näyttää erittäin lupaavalta.
Vuoden 2025 tutkimuksen tekijät väittävät, että tulevia hoitomenetelmiä voidaan käyttää jo terveiden luiden vahvistamiseen ja tuhoutuneiden luiden palauttamiseen täyteen lujuuteen, kuten naisten osteoporoosissa vaihdevuosien aikana.
”Äskettäin osoitettu luiden samanaikainen vahvistuminen korostaa jälleen kerran tämän reseptorin valtavaa potentiaalia lääketieteellisessä käytössä ikääntyvän väestön hoidossa”, sanoo molekyylibiologi Juliana Lehmann Leipzigin yliopistosta.
