Nowy cel terapeutyczny: Gprc5a jako obiecujący kierunek w leczeniu osteoporozy

WarsawOsteoporoza osłabia kości i sprawia, że łatwo ulegają złamaniom. Każdego roku powoduje 8,9 miliona złamań, co oznacza jedno co trzy sekundy. Najbardziej dotknięci są osoby starsze, które często potrzebują długoterminowego leczenia. W miarę starzenia się populacji rośnie zapotrzebowanie na skuteczne leczenie osteoporozy.

Teriparatyd, pochodna hormonu przytarczyc (PTH), wspomaga budowę kości, stymulując wzrost osteoblastów - komórek odpowiedzialnych za tworzenie kości. Jednocześnie przyczynia się do utraty masy kostnej przez przekształcanie makrofagów w osteoklasty, czyli komórki rozkładające kość. Te dwukierunkowe efekty mogą zmniejszać skuteczność leczenia. Naukowcy nie do końca rozumieją, jak ten proces zachodzi na poziomie molekularnym.

Profesor Tadayoshi Hayata i pani Chisato Sampei z Tokijskiego Uniwersytetu Naukowego badali sposoby identyfikacji celów leczniczych związanych z sygnalizacją PTH w komórkach kostnych. Wyniki swoich badań opublikowali 20 maja 2024 roku w czasopiśmie Journal of Cellular Physiology.

Naukowcy poddali komórki kostne myszy oraz żywe myszy działaniu teriparatydu. Następnie zbadali zmiany w aktywności genów w komórkach za pomocą sekwencjonowania RNA. Ich wyniki obejmowały:

• Kilka genów o zwiększonej ekspresji
• Nowy gen indukowany przez PTH o nazwie Gprc5a
• Gprc5a koduje sierocy receptor związany z białkiem G

Gprc5a było kiedyś uważane za potencjalny cel terapeutyczny, ale jego rola w rozwoju osteoblastów nie była dobrze poznana. Wiadomo, że PTH aktywuje szlaki cAMP i PKC. Badacze odkryli, że aktywacja cAMP i PKC również zwiększa poziomy Gprc5a, jednak nie tak intensywnie jak PTH. Wskazuje to na to, że mogą być zaangażowane inne szlaki molekularne.

Zobacz również:

Wczoraj · 23:18

Powrót słoni morskich: ze skraju wymarcia do tysiąca

Kiedy transkrypcja została zablokowana, poziom Gprc5a przestał się zwiększać. Jednak zablokowanie syntezy białek nie miało na niego wpływu. To wskazuje, że Gprc5a jest wcześnie transkrybowany, gdy zachodzi sygnalizacja PTH.

Następnie badali, jak obniżenie poziomu Gprc5a wpływa na osteoblasty. Indukcja PTH nie zmieniła wzrostu komórek, ale wytłumienie Gprc5a zwiększyło ekspresję genów i markerów związanych z cyklem komórkowym i różnicowaniem osteoblastów. W związku z tym Gprc5a wydaje się hamować te procesy.

Naukowcy zbadali rolę Gprc5a w tworzeniu kości, które jest wywoływane przez PTH. Odkryli, że Gprc5a współdziała z białkiem ALK3, które jest częścią szlaku sygnalizacyjnego białka morfogenetycznego kości (BMP). Kiedy zwiększyli ilość Gprc5a, zredukowało to sygnalizację BMP poprzez ALK3.

Gprc5a to gen, na który wpływa PTH, zmniejszający wzrost i rozwój komórek kostnych. Działa poprzez częściowe blokowanie sygnalizacji BMP. Gprc5a może być potencjalną, nową opcją leczenia osteoporozy.

Profesor Hayata uważa, że blokowanie Gprc5a może zwiększyć skuteczność teriparatydu u pacjentów, którzy nie reagują na standardowe leczenie. Badania te mogą przyczynić się do poprawy jakości życia osób cierpiących na osteoporozę.