20 октября отмечается Всемирный день борьбы с остеопорозом. Ученые НИИКЭЛ в сотрудничестве с коллегами из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН исследуют возможности таргетной терапии этого заболевания с помощью ДНК-аптамеров.
Остеопороз – заболевание, характеризующееся высоким риском переломов при минимальной травме из-за снижения костной массы, нарушения микроархитектоники, минерализации костной ткани и прочности кости. Остеопороз «невидим» − нет явных признаков или симптомов, пока не сломается кость. Заболевание часто приводит к длительной нетрудоспособности, осложнениям, связанным с переломами конечностей и позвоночника. Распространенность остеопороза достигает 34% среди женщин и 27% среди мужчин в возрасте 50 лет и старше.
У людей старше 60 лет риск остеопороза более высок. Тем не менее, остеопороз может развиться и раньше. Узнать больше о факторах риска остеопороза и проверить, применимы ли к вам какие-либо из них, можно на сайте riskcheck.iofbonehealth.org.
Для эффективного снижения риска переломов костей вследствие остеопороза необходимо медикаментозное лечение. У каждого пациента терапия зависит от индивидуального уровня риска.
Выбор препаратов для терапии остеопороза в настоящее время ограничен, зачастую пациенты имеют те или иные противопоказания к их применению. Поэтому актуален поиск новых средств терапии. Уже доказана ведущая роль Wnt-пути в процессе ремоделирования кости. Инактивация ингибиторов Wnt-пути – белков склеростина и DKK1 – приводит к увеличению костной массы, плотности кости, что позволяет рассматривать этот механизм как мишень для таргетного воздействия. Однако пока одобрен лишь один таргетный препарат на основе моноклонального антитела – ингибитор склеростина.
Альтернативой использованию моноклональных антител является создание терапевтических аптамеров. Это динамично развивающееся направление в области разработки таргетных терапевтических средств. «Аптамеры – это разновидность терапевтических нуклеиновых кислот, одноцепочечные ДНК или РНК, которые складываются в трехмерную структуру, активно и прочно связываются с конкретными мишенями. Они стабильны, воспроизводимы, не требуют холодовой цепи, обладают низкой иммуногенностью. Целью нашего исследования было изучение потенциала ДНК-аптамеров в качестве таргетных ингибиторов белков Diсkkopf-1 и склеростина, участвующих в патогенезе остеопороза», - рассказывает научный сотрудник Лаборатории патологии соединительной ткани НИИКЭЛ, к. м. н., врач-ревматолог Виталий Олегович Омельченко.
Команда проекта объединяет специалистов в области ревматологии и патологий костной ткани, клеточной биологии, экспериментальной фармакологии и химии нуклеиновых кислот. Дизайн молекул и химический синтез аптамеров осуществляет команда исследователей из ИХБФМ СО РАН.
Ученые изучали влияние аптамеров на клетки, участвующие в метаболизме костной ткани. В качестве in vitro модели использовались человеческие остеобласты и остеокласты. Результаты показали, что аптамеры не токсичны по отношению к костным клеткам. Кроме того, было показано влияние аптамеров на экспрессию белков, участвующих в образовании и разрушении кости.
Исследование новосибирских ученых поддержано совместным грантом РНФ и Правительства Новосибирской области. В дальнейшем ученые планируют более детально изучить таргетные взаимодействия аптамеров с ключевыми белками, определяющими метаболизм костной ткани, и провести эксперименты на животных моделях.
