Wrocławscy naukowcy pracują nad szczepionką przeciwko osteoporozie

Naukowiec z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu wraz z zespołem, wykorzystując technologię, jakiej użyto przy opracowaniu szczepionek na COVID-19, zamierza odwrócić proces resorpcji kości.

"Ta technologia może zrewolucjonizować nasze podejście do leczenia osteoporozy" - mówi prof. Krzysztof Marycz z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.

Naukowiec dąży do opracowania szczepionki przeciwko osteoporozie.

Na osteoporozę choruje co trzecia kobieta po okresie przekwitania. Ryzyko złamania kości wynosi u nich około 40 proc., podczas gdy u mężczyzn jest to ok. 13-22 proc. To uogólniona choroba metaboliczna kości, która charakteryzuje się niską masą kostną, a w konsekwencji zwiększoną jej łamliwością i podatnością na złamania. W początkowej fazie choroba przebiega bezobjawowo, dlatego też osteoporoza nazywana jest cichym złodziejem kości.

"Osteoporoza jest chorobą społeczną, a więc taką, która jest istotna nie tylko z powodu skali, ale też kosztów ekonomicznych" - tłumaczy prof. Krzysztof Marycz z UPWr.

Wykorzystując technologię mRNA (użytej przy opracowywaniu szczepionek przeciwko COVID-19 przez firmy: Pfizer i BioNTech), prof. Marycz stworzy biomateriał, dzięki któremu nie tylko możliwe będzie zahamowanie procesu rzeszotowienia kości, ale dojdzie też do odbudowy brakującego materiału kostnego. Jego projekt zdobył finansowanie w konkursie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

"Nad tym rozwiązaniem zaczęliśmy pracować już kilka lat temu, przed pandemią. Punktem wyjścia były badania związane z końmi. Razem z Pawłem Golonką zaproponowaliśmy podobną technologię, choć jeszcze bez mRNA, do wypełniania cyst podchrzęstnych u koni. Wyniki badań klinicznych były spektakularne, więc zacząłem się zastanawiać nad tym, jak to doświadczenie wykorzystać w szukaniu rozwiązań terapeutycznych dla ludzi" - tłumaczy prof. Marycz.

Konie to jego pasja, nie wyobraża sobie życia bez jazdy konnej i to właśnie dzięki koniom wpadł na pomysł odwrócenia procesu resorpcja kości poprzez zastosowanie cząsteczek mRNA i małych niekodujących RNA.

"To radykalna zmiana myślenia. Do tej pory myślano o tym, by do kości dostarczać wapń. Ja zamierzam wykorzystać komórki, które ten wapń produkują, bo problemem osteoporozy są nadaktywne komórki kościogubne, tj. te „zjadające” kość. Z kolei te, które ją budują i umożliwiają deponowanie wapnia w kości, są wyraźnie słabsze. Wpadłem więc na pomysł, by na poziomie postranskrypcyjnym zablokować komórki osteoporotyczne, a więc osteoklasty, a aktywować komórki osteoblastyczne, tym samym doprowadzając do sytuacji, w której będą one deponować kluczowe białka w macierzy kostnej i sprzyjać odkładaniu się wapnia, a więc budować kość w miejscu ubytku" – tłumaczy prof. Krzysztof Marycz i od razu dodaje, że rewolucyjność tej metody polega nie tylko na odwróceniu procesu, jaki zachodzi w kości, ale też na precyzji umiejscowienia tego procesu i jego regulacji.

Biomateriał z mRNA będzie bowiem wprowadzany w miejsce konkretnego ubytku, a lekarz będzie sterował kolejnością aktywacji: najpierw będą się otwierać mikrokapsułki z mRNA, które zahamuje osteoklasty, a potem będą się otwierać kolejne – tym razem z mRNA, które pobudzi osteoblasty do działania.

Nowością jest też materiał, w którym będzie umieszczone mRNA, które w obecnie stosowanych rozwiązaniach jest zawieszone w lipidach. Tutaj zostaną użyte hydroksyapatyty, a więc związki nieorganiczne połączone z nanocząsteczkami magnetycznymi.
W projekcie realizowanym przez konsorcjum w którego skład wchodzą: Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych im. Włodzimierza Trzebiatowskiego PAN oraz spółkę Vivadental zaplanowane są badania przedkliniczne i kliniczne około 15 pacjentek w wieku powyżej 60. roku życia leczonych z powodu ubytków kostnych twarzo-czaszki, chorób przyzębia lub o upośledzonym metabolizmie kostnym m.in. z osteoporozą.

"Powołany przeze mnie zespół badawczy jest interdyscyplinarny, bo tego wymagają tak zaawansowane badania z zakresu medycyny spersonalizowanej i precyzyjnej" - mówi prof. Marycz.

Dodaje również, że w badania zaangażowani są biolodzy molekularni, specjaliści z zakresu inżynierii tkankowej i biomateriałowej, jak również klinicyści. Profesor podkreśla, że projekt ten jest przykładem skutecznego przełożenia badań naukowych na konkretną strategię terapeutyczną.

"Mój projekt daje szansę rozwoju całej grupie badawczej, otwiera możliwość rozwoju i udziału w przełomowych badaniach" - mówi naukowiec.

Profesor ma nadzieję, że uda im się dojść do trzeciego etapu, którym będzie szczepionka przeciwko osteoporozie.

"Jeśli w 15 miesięcy, wykorzystując mRNA, udało się dać ludzkości szczepionkę przeciwko SARS-COV-2, to marzenie to wcale nie jest nierealne" – mówi, uśmiechając się

.