Istraživanje znanstvenika sa Sveučilišta u Leipzigu (Njemačka) i Sveučilišta Shandong (Kina) identificiralo je stanični receptor GPR133 (poznat i kao ADGRD1) kao ključan za gustoću kostiju, i to putem osteoblasta – stanica odgovornih za izgradnju kostiju.
Varijacije u genu GPR133 već su ranije bile povezane s gustoćom kostiju, što je potaknulo znanstvenike da svoju pažnju usmjere na protein koji taj gen kodira.
Tim je proveo testiranja na miševima kod kojih je gen bio uklonjen ili se mogao aktivirati kemijskom tvari AP503.
U miševa bez gena GPR133 kosti su slabije, nalik simptomima osteoporoze. No kada je receptor bio prisutan i aktiviran tvari AP503, proizvodnja kostiju i njihova čvrstoća značajno su se poboljšale, piše ScienceAlert.
„Korištenjem tvari AP503, koja je tek nedavno identificirana računalnim screeningom kao stimulator GPR133, uspjeli smo značajno povećati čvrstoću kostiju i kod zdravih i kod osteoporotičnih miševa“, kaže biokemičarka Ines Liebscher sa Sveučilišta u Leipzigu.
U ovim eksperimentima AP503 djeluje poput biološkog prekidača koji potiče osteoblaste na intenzivniji rad. Istraživači su pokazali i da djeluje u kombinaciji s tjelesnom aktivnošću, dodatno jačajući kosti, prenosi N1.
Važan korak naprijed
Saznanje da je receptor GPR133 ključan za održavanje jakih kostiju kod miševa važan je korak naprijed. Iako su rezultati zasad ograničeni na životinjski model, vrlo je vjerojatno da su osnovni procesi slični i kod ljudi.
"Ako je ovaj receptor oštećen genetskim promjenama, miševi već u ranoj dobi pokazuju gubitak gustoće kostiju – slično kao kod osteoporoze u ljudi“, objašnjava Liebscher.
Osteoporoza je ozbiljno stanje koje pogađa milijune ljudi diljem svijeta. Trenutni tretmani uglavnom samo usporavaju napredovanje bolesti, no ne mogu je preokrenuti ni izliječiti. Osim toga, postojeće terapije često nose rizike neželjenih nuspojava ili s vremenom gube učinkovitost.
Brojni su čimbenici koji utječu na čvrstoću kostiju, što znanstvenicima daje širok prostor za pronalazak novih pristupa koji mogu spriječiti osteoporozu i pridonijeti zdravijem starenju.
Tako su 2024. godine znanstvenici razvili implantat temeljen na krvi koji pojačava prirodne mehanizme za popravak kostiju, primjerice kod prijeloma. Kada se koža ozlijedi, krv prirodno počinje zgrušavati kako bi pokrenula proces zacjeljivanja.
Međunarodni tim koji stoji iza ovog implantata opisao ga je kao „biokooperativni regenerativni materijal“: koristi sintetske peptide kako bi poboljšao strukturu i funkciju barijere koja se prirodno stvara tijekom zgrušavanja krvi.
U testovima na štakorima ova gelasta supstanca – koja se može i 3D printati – pokazala se vrlo učinkovitom u popravljanju oštećenja kosti. Ako se uspije prilagoditi i primijeniti na ljudima, mogla bi imati golem potencijal u poticanju prirodnih procesa regeneracije.
„Mogućnost da se krv ljudi jednostavno i sigurno pretvori u visokoregenerativne implantate zaista je uzbudljiva“, rekao je tada biomedicinski inženjer Cosimo Ligorio sa Sveučilišta u Nottinghamu. „Krv je praktički besplatna i lako dostupna u relativno velikim količinama.“
Znanstvenici već dugo pokušavaju iskoristiti prirodne mehanizme obnove tijela kako bi poboljšali medicinske tretmane – bilo poticanjem imunološkog sustava, bilo kombiniranjem prirodnih materijala s umjetnima.
Ljudsko tijelo iznimno je sposobno u popravljanju oštećenja, no ti procesi ponekad mogu biti preopterećeni, a s godinama prirodno slabe. Još jedno nedavno otkriće u ovom području bilo je identificiranje novog hormona u ženki miševa koji potiče razvoj iznimno čvrstih i gustih kostiju.
U studiji objavljenoj prošle godine tim istraživača sa Sveučilišta Kalifornija u San Franciscu otkrio je hormon nazvan maternal brain hormone (MBH), za koji se pokazalo da povećava gustoću, masu i snagu kostiju u testovima na miševima oba spola.
„Kad smo testirali te kosti, pokazale su se znatno čvršćima nego inače“, rekao je tada biolog matičnih stanica Thomas Ambrosi sa Sveučilišta Kalifornija u Davisu. „Nikada prije nismo postigli ovakvu razinu mineralizacije i zacjeljivanja ni jednom drugom metodom.“
Potvrđena samo na životinjama
Iako su mnoga ova otkrića zasad potvrđena samo na životinjama, a tek trebaju biti testirana na ljudima, mogućnosti za buduće lijekove za jačanje kostiju izgledaju vrlo obećavajuće.
Autori studije iz 2025. godine kažu da bi se budući tretmani mogli koristiti kako bi se ojačale već zdrave kosti, ali i ponovno izgradile oslabljene – primjerice u slučajevima osteoporoze kod žena u menopauzi.
„Novo dokazano paralelno jačanje kostiju još jednom pokazuje veliki potencijal koji ovaj receptor ima za medicinsku primjenu u starijoj populaciji“, zaključuje molekularna biologinja Juliane Lehmann sa Sveučilišta u Leipzigu.