Un péptido natural muestra potencial como nuevo agente reparador óseo

Investigadores de Birmingham han demostrado que PEPITEM, un péptido (proteína pequeña) de origen natural, es un prometedor nuevo agente terapéutico para el tratamiento de la osteoporosis y otros trastornos que provocan pérdida ósea, con claras ventajas sobre los fármacos existentes.

PEPITEM (inhibidor peptídico de la migración transendotelial) fue identificado por primera vez en 2015 por investigadores de la Universidad de Birmingham.

Una investigación reciente publicada en la revista Cell Reports Medicine ha demostrado por primera vez que PEPITEM puede utilizarse como una intervención clínica novedosa y temprana para revertir las enfermedades musculoesqueléticas relacionadas con la edad, con datos que demuestran que PEPITEM mejora la mineralización, la formación y la fuerza ósea, y revierte la pérdida ósea en modelos animales de las enfermedades.

El hueso se forma, reconstruye y remodela continuamente a lo largo de la vida, y hasta un 10 % del hueso humano se reemplaza cada año mediante una compleja interacción entre dos tipos de células: los osteoblastos, que forman el hueso, y los osteoclastos, que lo destruyen. Las alteraciones de este proceso cuidadosamente coordinado son responsables de las manifestaciones de enfermedades como la osteoporosis y la artritis reumatoide, que se caracterizan por una destrucción ósea excesiva, o la espondilitis anquilosante, que implica un crecimiento óseo anormal.

Las terapias más comunes contra la osteoporosis (bifosfonatos) se dirigen a los osteoclastos para prevenir una mayor pérdida ósea. Si bien existen agentes anabólicos más recientes que pueden promover la formación de hueso nuevo, su uso clínico presenta limitaciones, ya que la teriparatida (hormona paratiroidea o PTH) solo es efectiva durante 24 meses y el romosozumab (un anticuerpo antiesclerostina) se asocia con eventos cardiovasculares.

Por lo tanto, existe una clara necesidad de desarrollar nuevas terapias para estimular la reparación ósea en enfermedades musculoesqueléticas relacionadas con la edad, de las cuales la osteoporosis es la más común.

Los investigadores dirigidos por la Dra. Helen McGettrick y la Dra. Amy Naylor, incluidos el Dr. Jonathan Lewis y Catherine Frost del Instituto de Inflamación y Envejecimiento de la Universidad de Birmingham, y el Dr. James Edwards del Departamento Nuffield de Ortopedia, Reumatología y Ciencias Musculoesqueléticas de la Universidad de Oxford, comenzaron a investigar los posibles efectos terapéuticos de PEPITEM en estas afecciones.

PEPITEM es una proteína corta (péptido) que se produce de forma natural en el cuerpo y se encuentra circulando en todos los seres humanos en niveles bajos.

Los resultados del estudio mostraron que PEPITEM regula la remodelación ósea y que aumentar su cantidad en el cuerpo estimula la mineralización ósea en "huesos jóvenes" que no están en un estado enfermo o preosteoporótico, y que esto resulta en un aumento de la resistencia y densidad ósea similar a los medicamentos estándar actuales (bifosfonatos y PTH).

Sin embargo, una prueba clave para una nueva terapia potencial es su capacidad de atacar un proceso de reparación natural que se ve interrumpido por la edad o una enfermedad inflamatoria.

En este estudio, los investigadores demostraron que la suplementación con PEPITEM limitó la pérdida ósea y mejoró la densidad ósea en modelos animales de menopausia, una causa común de pérdida ósea osteoporótica en humanos. Sus estudios también mostraron resultados similares en modelos de enfermedad ósea inflamatoria (artritis), donde PEPITEM redujo significativamente el daño y la erosión ósea.

Estos hallazgos fueron respaldados por estudios con tejido óseo humano extraído de pacientes mayores durante cirugías articulares. Estos estudios demostraron que las células de personas mayores responden a PEPITEM incrementando significativamente la maduración de los osteoblastos y su capacidad para producir y mineralizar tejido óseo.

Su trabajo con cultivos celulares y tisulares demostró que PEPITEM tiene un efecto directo sobre los osteoblastos, estimulando la formación ósea al aumentar su actividad en lugar de su número. Estudios posteriores identificaron el receptor NCAM-1 como un receptor específico para PEPITEM en osteoblastos y sugirieron firmemente que la vía de señalización NCAM-1-β-catenina es responsable de aumentar la actividad osteoblástica. Este receptor y esta vía son distintos de los receptores PEPITEM descritos previamente en otros tejidos.

Los investigadores también examinaron los efectos de PEPITEM sobre los osteoclastos y la resorción ósea. Estudios en ratones demostraron que PEPITEM redujo significativamente el número de osteoclastos, lo que provocó una reducción de la resorción mineral ósea. Posteriormente, los investigadores demostraron que la reducción de la actividad osteoclástica se debía a una sustancia soluble secretada localmente en el tejido óseo por los osteoblastos activados por PEPITEM.

La Dra. Helen McGettrick afirmó: «Mientras que los fármacos más utilizados, los bifosfonatos, actúan bloqueando la acción de los osteoclastos, PEPITEM actúa favoreciendo la formación ósea sin afectar la capacidad de los osteoclastos para reabsorber el tejido óseo dañado o debilitado mediante la remodelación ósea normal».

Helen Dunster, gerente de desarrollo comercial y quien ha supervisado la propiedad intelectual asociada a PEPITEM durante los últimos ocho años, afirmó: «PEPITEM es objeto de varias familias de patentes relacionadas con su actividad en la inflamación y enfermedades inflamatorias inmunomediadas, óseas y relacionadas con la obesidad, además de estar compuesto por farmacóforos PEPITEM más pequeños».