Vanderbilt Forscher haben eine neuartige Behandlung, die Knochen stärkt in entdeckt Neurofibromatose Typ -1 .
Die Forscher zeigten in einem Mausmodell der Erkrankung, die das Enzym asfotase -alpha verbessert das Knochenwachstum , Mineralisierung und Stärke. Die Ergebnisse, die in der Zeitschrift Nature Medicine ", berichtete darauf hin, dass wir Knochen stärker und besser zu machen durch die Injektion von dieser Droge und möglicherweise zu verhindern Brüche bei Patienten mit Neurofibromatose ", sagte Florent Elefteriou , Ph.D., Direktor des Vanderbilt Zentrum für Knochenbiologie .
Während er gespannt auf die Ergebnisse ist , betonte Elefteriou der Herausforderung, sich von der Maus zu Studien am Menschen . "Es ist sehr schwierig, eine klinischen Studie bei Patienten mit einer seltenen Krankheit zu schaffen; es muss eine internationale Bemühung, diese Patienten zu bündeln ", sagte er.
Neurofibromatose Typ 1 (NF1 ) wird durch Mutationen im Gen für neurofibromin , ein Protein, das zelluläre Signalwege reguliert verursacht . Die Krankheit verursacht Tumoren des Nervensystems und Skeletterkrankungeneinschließlich Skoliose , Knochenbrüchigkeit , Bruch und Pseudoarthrose ( nicht gewerkschaftlich des Knochens nach Fraktur) .
Frakturen operativ behandelt zur Stabilisierung des Knochens und die Heilung fördern. Einige Familien entscheiden sich für eine Amputation , zu ersparen , ihre Kinder den Schmerz der wiederholten Operationen, sagte Elefteriou .
" Wir fragten uns, ob es vielleicht eine Möglichkeit, die Brüche geschieht in erster Linie zu verhindern ", sagte er.
Es war schwierig, sogar schlagen nicht-chirurgische präventive Behandlungen jedoch , denn es war nicht klar, wie Mutationen in neurofibromin verursachen Skeletterkrankungen.
Um die molekularen Pathologie von NF1 , Elefteriou und seine Kollegen , darunter der erste Autor Jean de la Croix Ndong , Ph.D. zu untersuchen, haben ein Mausmodell der Erkrankung untersucht. Sie bemerkten in histologischen Färbungen von Knochengewebe , die die Mäuse hatten eine Ansammlung von nicht- mineralisierten Matrix , eine Bedingung genannt hyperosteoidosis .
Sie haben nun entdeckt, dass hyperosteoidosis in der Mäuse wird durch Anreicherung des Moleküls Pyrophosphat , ein starker Inhibitor von Knochenmineralisierung verursacht . Sie fanden heraus , dass in Abwesenheit von neurofibromin , die Expression bestimmter Gene hochreguliert ist . Dazu zählen Gene, die erhöhte Produktion und den Transport von Pyrophosphat und ein Gen, das verhindert, ermöglichen Kalzium und Phosphat von Ablagerung auf Kollagenfasern.
Darüber hinaus sind die knochenbildenden Zellen nicht zu unterscheiden ( reifen ) in die " richtige Tenure-Track- Osteoblasten, " Elefteriou sagte , was bedeutet, die Zellen nicht alkalische Phosphatase, das Enzym, das normalerweise bricht Pyrophosphat zu produzieren.
"Das ist ein vierter Faktor Mineralisierung verhindert und die Bildung neuer guten Knochen ", sagte er .
Die Ermittler beschlossen, zu versuchen das Löschen des angesammelten Pyrophosphat durch die Behandlung der Mäuse mit asfotase -alpha, eines konstruierten Form der alkalischen Phosphatase . Asfotase -alpha wird derzeit in klinischen Studien für Hypophosphatasie , eine weitere seltene genetische Krankheit, Knochenbildung zu beeinflussen .
Sie fanden heraus, dass asfotase -alpha -Behandlung verbessert die Knochenmasse , Mineralisierung und Knochen mechanischen Eigenschaften im Mausmodell der NF1 .
"Dies könnte eine Droge, die Brüche zu verhindern und helfen, diese Kinder durch die frühe Periode raschen Wachstums und erreichen den Punkt, wo sie sind nicht so wahrscheinlich , um den Knochen zu brechen wäre ", sagte Elefteriou .
Um zu untersuchen, ob der molekularen Pathologie der Krankheit ist das gleiche beim Menschen als im Mausmodell , untersuchten die Forscher Pseudoarthrose Gewebebiopsien von Patienten mit NF1 . Sie fanden heraus, dass das Gen, das Pyrophosphat -Synthese fördert hochreguliert , was auf eine ähnliche molekulare Pathologie und unterstützen die Vorstellung, dass alpha - asfotase kann eine erfolgreiche Behandlung bei Patienten sein .
Es gibt viel zu zuerst getan werden , warnt Elefteriou . Er stellt fest, daß, obwohl die Enzymtherapie korrigiert die Funktionsstörung von Pyrophosphat Akkumulation, es nicht das Versagen der Osteoblasten zu differenzieren, zu korrigieren. Dies kann auf die Notwendigkeit zur langfristigen und Kombinationstherapie , die die Forscher im Mausmodell zu untersuchen.
Sie werden auch weiterhin mit den Mitgliedern der Kinder Tumor Foundation Knochen Konsortium zusammen, um klinische Studien zu entwickeln.
"Ich denke, dass wir in diesem Bereich große Fortschritte gemacht haben ", sagte Elefteriou . "Es ist aufregend , dass anstelle der Festsetzung der Knochen , nachdem sie zu brechen, wir könnten ein Medikament nun die Brüche zu verhindern. "