Эти заболевания вызывают боль, переломы и снижают качество жизни. Часто проблема кроется в сбое работы остеокластов — клеток, которые отвечают за разрушение костной ткани. Современные методы лечения нацелены на сигнальный путь RANKL-RANK-TRAF6, контролирующий формирование остеокластов. Когда белок RANKL связывается с рецептором RANK на клетках-предшественниках, запускается цепочка реакций с участием молекулы TRAF6, что в итоге приводит к созреванию остеокластов.

Но у таких терапий есть серьезные недостатки. Поскольку этот сигнальный путь задействован и в других важных процессах — работе иммунной системы, развитии молочных желез, — его подавление может вызывать побочные эффекты. Ранее разработанные синтетические пептиды тоже не идеальны: они требуют высоких доз и работают недостаточно точно.

Группа ученых из Университета Досися (Япония) под руководством профессора Киётаки Нисикавы нашла возможное решение. Они создали новый пептид, который избирательно регулирует взаимодействие RANK и TRAF6, не блокируя весь сигнальный путь, а тонко настраивая его.

Результаты опубликованы в издании Communications Biology.

Как это работает

• Ученые разработали тетравалентный пептид WHD-tet, который связывается с TRAF6.
• Затем его модифицировали, сделав проникающим в клетки (CR4-WHD-tet).

Этот пептид подавляет развитие остеокластов в лабораторных условиях, причем в гораздо меньших концентрациях, чем предыдущие аналоги. Главное — он не мешает работе остеобластов, которые строят новую костную ткань.

В экспериментах на мышах CR4-WHD-tet предотвращал потерю костной массы. Благодаря своему составу он накапливался именно в костях, что повышает его терапевтический потенциал.

Почему это важно

Исследование не только предлагает новый подход к лечению, но и раскрывает детали работы сигнального пути. Оказалось, белок MKK3 критически важен на поздних стадиях формирования остеокластов.

Наш пептид — потенциально новый тип лекарства с меньшими побочными эффектами, — говорит профессор Нисикава.

Этот подход может стать прорывом в лечении остеопороза и артрита. Вместо грубого подавления всего сигнального пути ученые предлагают точечное воздействие, что снижает риск побочных эффектов. Кроме того, открытие роли MKK3 в дифференцировке остеокластов углубляет понимание биологии костной ткани, что полезно для разработки других терапий.

Пока исследования проводились только на клеточных культурах и мышах. Неясно, как пептид поведет себя в организме человека, особенно при длительном применении. Также остается вопрос стоимости производства таких сложных молекул.

Ранее ученые заявили, что при артрите поможет искусственный коллаген.