Люди с диабетом имеют более высокий риск перелома костей, чем население в целом. И если у них случается перелом, то и заживление проходит дольше, чем обычно. В мартовском выпуске «Биоматериалов» Генри Даниэль, Шуйинг Янг и их коллеги из Школы стоматологической медицины Пенна делятся многообещающими результатами, полученными в результате экспериментов на животных.
Лекарство получено из нового сорта листового салата
Изобретенный ими растительный белковый препарат ускоряет заживление перелома кости. Работа, в которой использовался протеин-инсулиноподобный фактор роста-1 (IGF-1), показала, что перорально принимаемое, стабильное при хранении лекарственное средство, произведенное из растения наподобие листового салата, может стимулировать рост клеток, формирующих кости, и способствовать регенерации костной ткани.
«Удивительно, как один белок повлиял на заживление переломов, - говорит Даниэль, автор статьи. - Применяемое сегодня лекарство для пациентов с диабетом, получивших переломы, требует повторных инъекций и визитов в больницу, в результате чего проходит длительный срок. В то же время, мы давали пероральный препарат один раз в день и видели, что срастание значительно ускоряется».
«Заживление повреждений кости является серьезной проблемой для здоровья, особенно для пациентов с диабетом, - говорит Ян, соавтор статьи. - У них, как правило, увеличивается период восстановление костей и повышается риск повторных переломов, что представляет собой сложную задачу для лечения. Применение нового препарата IGF-1 является эффективным, легко употребляемым и привлекательным вариантом для всех пациентов. Исследование предоставляет новый и идеальный терапевтический вариант для лечения травм и других заболеваний опорно-двигательного аппарата».
ГМО-растение как шанс на восстановление здоровья
В исследовании использовалась основанная на растительном сырье база для производства лекарств, которую Даниэль разрабатывал в течение многих лет. Этот процесс включал в себя введение определенного белка в клетки растений, что побуждало их начать экспрессию этого гена самостоятельно. В конечном итоге нужное вещество начало продуцироваться в листьях, которые могут быть собраны и использованы для изготовления препарата. В этом случае применялся белок IGF-1, важный для здоровья костей и мышц. Известно, что более низкие уровни этого вещества в крови связаны с повышенным риском перелома костей.
Для создания этого средства использовались старые наработки в сочетании с новыми методами
По результатам предыдущей работы, посвященной мышечной дистрофии, проведенной с преподавателем стоматологической медицины Элизабет Бартон, исследователи предположили, что существует особая форма IGF, которая включает в себя отдельный компонент, известный как электронный пептид. Вероятно, он стимулирует регенерацию лучше, чем IGF-1, в котором данное составляющее отсутствует. Текущий белок, используемый в клинике, не только не имеет е-пептида, но и является гликозилированной, менее активной формой.
Команда использовала методы, которые Даниэль усовершенствовал для высокой выработки человеческой версии IGF-1 в листьях растений и удаления гена устойчивости к антибиотикам. Кроме того, ученые связали IGF-1 с другим белком, CTB, который помогает переправлять употребленные вещества из пищеварительного тракта в кровоток. После успешного выращивания трансгенного салата они лиофилизировали и измельчали в порошок листья, подтвердив, что продукт устойчив при хранении в течение почти трех лет.
