Синтезированная молекула снизит вероятность серьезной потери костной массы во время длительных космических путешествий. Исследование опубликовано в npj Microgravity.
Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Института Форсайта в Кембридже разработали терапию, предотвращающую чрезмерную потерю костной массы в результате длительных космических путешествий, а также дегенерацию скелетно-мышечной системы (развитие остеопороза) на Земле. Тестирование на мышах на Международной космической станции подтвердили эффективность лечения.
Ученые использовали свойства белка «NELL-подобная молекула-1 (NELL-1)», который выполняет решающую функцию в росте и поддержании костных структур человека. Исследователи использовали биоинертный бисфосфонатный фрагмент (BP) для химического преобразования белка в «умную молекулу» BP-NELL-PEG. Период полувыведения модифицированного белка вырос с 5,5 до 15,5 часов, молекула определяет костные ткани и точечно на них воздействует.
Модифицированную молекулу протестировали на мышах, которые в течение девяти недель находились на МКС в условиях микрогравитации. Контрольная группа мышей осталась на Земле и получила аналогичное лечение BP-NELL-PEG. У обеих групп наблюдалось увеличение костеобразования без видимых побочных эффектов.
Потеря костной массы, вызванная микрогравитацией, представляет собой серьезную проблему для долгосрочных космических полетов. Снижение механической нагрузки приводит к потере костной массы в 12 раз быстрее, чем на Земле. У астронавтов и космонавтов на низкой околоземной орбите (на МКС) потеря костной массы достигает 1% в месяц. Это ставит под угрозу здоровье, увеличивает риск переломов во время продолжительного космического полета и в позднем возрасте после возвращения на Землю.
Текущая стратегия смягчения потери костной массы основана на физических нагрузках, активирующих формирование костей. Но упражнения не всегда предотвращают потерю костной массы, а также отнимают драгоценное время экипажа и противопоказаны при некоторых типах травм. Терапия с помощью модифицированного белка станет доступной альтернативой, считают исследователи, и поможет при длительных межпланетных путешествиях.
На обложке: Изображение от vecstock на Freepik