Новая терапия стволовыми клетками может помочь в борьбе с остеопорозом

1-osteoporosisУченые давно находятся в поиске методов, которые не только остановят резорбцию костной ткани, но и помогут сформировать новый костный материал. Одной из перспективных областей для реализации такого решения является клеточная терапия.

В новом исследовании были использованы научные работы таких авторов, как Wanqiu Chen, David J. Baylink, Justin Brier-Jones, Amanda Neises, Jason B. Kiroyan, Charles H. Rundle, Kin-Hing William Lau и Xiao-Bing Zhang из Университета Лома Линда (Loma Linda University) и Мемориального медицинского центра Джерри Петтиса (Jerry L. Pettis Memorial VA Medical Center). В них исследовались генетически модифицированные гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), используемые для выявления и оптимизации факторов роста, которые способствовали увеличению прочности костей у мышей на 45%.

Группа исследователей под руководством Zhang в попытке найти генную терапию, которая бы способствовала росту костей с минимальными побочными эффектами, сосредоточилась на PGDFB (тромбоцитарном факторе роста, субъединицы B), потому что он имеет некоторые подходящие для этого свойства. Кроме того, PGDFB уже утвержден FDA для лечения костных дефектов челюсти и рта.

В исследовании ученые использовали PGDFB в ГСК, полученных от доноров мышей. Перед введением этих клеток мыши-получатели были облучены. Облучение необходимо для подготовки мышей к процедуре введения ГСК, но авторы исследования опасаются, что этот шаг может стать препятствием для клинического применения этого метода. Они надеются, что в будущем его можно будет устранить.

Исследователи измерили минеральную плотность в бедренной кости у мышей через четыре недели после проведения процедуры. Они обнаружили, что высокие уровни PGDFB способствовали новой трабекулярной костной формации, что негативно сказалось на минеральной плотности костной ткани. Чтобы преодолеть это, они использовали более слабые активизаторы для оптимизации дозировки PGDFB в ГСК. Ученые обнаружили, что фосфоглицерат-киназа (PGK) может уменьшить количество PGDFB в клетках. После повторного введения PGDFB у мышей наблюдалось увеличение объема трабекулярной кости, а также повышение плотности соединений. Кроме того, объем кортикальной кости увеличился на 20-30%, а кортикальная пористость была снижена на 40%.

Ученые нашли доказательства, что PDGFB способствует формированию мезенхимальных стволовых клеток в костном мозге и ангиогенезу. Кроме того они обнаружили, что оптимизация дозировки PDGFB играет важную роль в обеспечении формирования клеток-остеобластов. Обработанные бедренные кости также имели повышенные уровни биомаркеров остеокластов. Это увеличение остеобластов и остеокластов указывает на то, что обработанные кости проходят переустройство и перепланирование костного цикла.

В целом, данное исследование в будущем может способствовать разработке клеточной терапии для лечения остеопороза.