På verdensplan brækker en person en knogle hvert tredje sekund på grund af en sygdom kaldet osteoporose, en almindelig tilstand, der svækker knoglerne hos mindst 10 millioner mennesker alene i USA.
Og med konceptet om bemandede rummissioner til Månen og Mars, der tager fart, leder forskerne aktivt efter måder at beskytte astronauter mod de uundgåelige konsekvenser af langvarig rumflyvning, herunder kraftige reduktioner i knogletæthed.
Mens de fleste lægemidler, der bruges til at behandle osteoporose, virker ved at bremse sygdommen, har en ny tilgang rettet mod dannelsen af ny knogle vist lovende resultater. Desuden blev disse resultater opnået på mus under et eksperiment udført ombord på den internationale rumstation (ISS).
Forskerne brugte et kendt protein produceret af kroppen kaldet NELL-lignende molekyle-1 (NELL-1), som tidligere har været demonstreret forfremmelse af knogledannelse i nogle dyremodeller. Da stoffet virker ved kun at udnytte dette protein, når det sprøjtes ind i en påvirket knogle under operationen, har forskere dog ifølge ny forskning modificeret stoffet, så det kan injiceres under huden for at fremme knogledannelsen i hele kroppen.
Relaterede: Det er ikke let at sove på ISS. Denne lampe til astronauter kunne hjælpe
“Hvis menneskelige undersøgelser bekræfter dette, kan BP-NELL-PEG være et lovende værktøj til at bekæmpe knogletab og muskuloskeletal forringelse, især når konventionel modstandstræning ikke er mulig på grund af skader eller andre invaliderende faktorer.” , sagde Dr. Kang Ting, professor . ved Forsyth Institute i Massachusetts og var medforfatter til den nye undersøgelse, sagde han i et nyligt papir erklæring offentliggjort den 18. september. Dr. Ting opdagede først virkningerne af NELL-1 på knogledannelse for mere end 20 år siden.
Den nye undersøgelse forbedrede også lægemidlets potentiale ved at forlænge dets halveringstid, som bestemmer, hvor længe et lægemiddel kan forblive i en krop. I dette tilfælde blev halveringstiden næsten tredoblet fra 5,5 timer til 15,5 timer. Det modificerede lægemiddel, kaldet BP-NELL-PEG, “viste overlegen specificitet for knoglevæv uden at forårsage observerbare bivirkninger,” sagde forskerne i den nylige erklæring.
“Vi kan sige utvetydigt, at NELL-1 øger knogletætheden i mikrogravitation, hvilket er meget spændende,” sagde Chia Soo, professor i afdelingen for kirurgi og ortopædkirurgi ved University of California i Los Angeles og hovedforfatter af det nye studie. i en erklæring på lægemidlet i 2018. “Denne succes demonstrerer robustheden af terapien til behandling af ekstremt knogletab.”
For at teste stoffets virkning på knogletab på grund af rumfartsmiljøet tog forskere 40 hunmus til ISS i 2017 og observerede yderligere 40 på Kennedy Space Center i Florida, som var blevet behandlet med stoffet, men som ikke var udsat for betingelserne for rumfart.
Begge grupper “viste en signifikant stigning i knogledannelse,” sagde forskerne i den nylige erklæring.
Relaterede historier:
— Kombucha på Mars? Det kan være afgørende for astronauters overlevelse uden for Jorden
— ISS-astronauter står over for muskeltab i mikrogravitation. Et nyt ESA-eksperiment kunne hjælpe
— Forskere finder ud af, at astronauters immunsystem kan blive forstyrret af mikrotyngdekraften
Ifølge den nye undersøgelse blev 20 blandt de 40 mus på ISS returneret levende til Jorden efter 4,5 uger, mens den anden halvdel fortsatte med at være udsat for mikrotyngdekraft i ni uger. Dette er første gang, levende mus er blevet bragt tilbage til Jorden, hvilket var vigtigt for holdet i at udføre analyser på levende væv og celler.
Selvom stoffet har vist lovende resultater hos mus, er der dog stadig lang vej igen, før det kan bruges til at fremme knogledannelse hos mennesker.
“Vi ønsker at se, hvordan vi kan gøre det til en bedre behandling for osteoporose til eventuel klinisk anvendelse,” sagde Soo. “Ikke kun for de millioner af osteoporosepatienter på Jorden, men også, når vi tænker på fremtidige rumrejser og en mission til Mars, ønsker vi at se, hvordan vi kan forhindre de skadelige virkninger af mikrotyngdekraft på knogler under rumflyvning.”
Forskningen er beskrevet i en papir offentliggjort mandag (18. september) i npj Microgravity magazine.