كسور العظام استراتيجية جديدة واعدة تساعد كسور العظام على التشافي بسرعة

يكون مرضى السكري diabetes  أكثر عرضة لـ كسور العظام بالمقارنة مع باقي الناس. 

وإذا تعرضوا لكسر واحد ، فإنه سيستغرق وقتاً أطول من المعتاد للشفاء.

و في عدد آذار / مارس من دورية المواد الحيوية Biomaterials، يشارك كلاً من هنري دانييل Henry Daniell و شويينغ يانغ (شيري) Shuying (Sheri) Yang و زملاؤهما في مدرسة بينس لطب الأسنان Penn's School of Dental Medicine نتائج واعدة من نموذج حيواني يسرع فيه دواء بروتين زراعي شفاء كسر العظام. و قد أظهر العمل ، الذي استخدم عامل النمو الشبيه بالأنسولين 1 (IGF-1) ، أن دواءً مستقراً عن طريق الفم و ينمو في نباتات الخس lettuce يمكن أن يحفز نمو خلايا بناء العظام و يعزز تجديد العظام.

بروتين واحد يساعد على تسريع تشافي كسور العظام

يقول دانييل Daniell ، المؤلف الرئيسي في ورقته البحثية: "إنه لأمر مدهش كيف أثر بروتين واحد على شفاء الكسر".

إن "الدواء الحالي لمرضى السكري الذين يعانون من كسر يتطلب حقن متكررة و زيارات للمستشفى و نتيجة لذلك فإن التعافي لدى المريض منخفض.

و هنا قدمنا ​​دواءً عن طريق الفم مرة واحدة في اليوم و رأينا الشفاء سريعاً بشكلٍ كبير."

و يقول يانغ ، المؤلف المشارك في الورقة: "إن شفاء الكسر هو مشكلة صحية كبيرة ، و خاصةً لمرضى السكري". "

إذ أن مرضى السكري يكونون أقل عرضة لتعافي كسور العظام و أكثر إمكانية لزيادة خطر الكسور ، مما يمثل تحدياً علاجياً كبيراً.

و بالتالي فإن تقديم IGF-1 البشري الجديد من خلال تناول الخس يعتبر أمراً فعالاً، و هو سهل في توصيله، و كذلك سيكون بالتأكيد خيار جذاب للمرضى.

و هنا توفر الدراسة خياراً علاجياً جديداً و مثالياً لكسر السكري و أمراض العضلات و العظام الأخرى. "

و قد استخدمت الدراسة منصة إنتاج الأدوية النباتية التي طورها دانييل على مدى سنوات عديدة ، و التي تنطوي على إدخال بروتين مهم في الخلايا النباتية ، مما دفعها إلى البدء في التعبير عن هذا الجين في خلاياها ، مما يؤدي في النهاية إلى إنتاج هذا البروتين في أوراقها يتم حصادها و استخدامها في علاج الفم.

و في هذه الحالة ، كان الهدف عبارة عن البروتين IGF-1 ، و هو بروتين مهم لصحة العظام و العضلات. و من المعروف أن المستويات المنخفضة من IGF-1 في الدم ترتبط بزيادة خطر كسر العظام.

المزاوجة بين هذا البروتين IGF-1 الرائع و بروتين آخر

من خلال العمل السابق، الذي ركز على الضمور العضلي muscular dystrophy الذي تم إجراؤه مع عضو هيئة التدريس السابق في طب الأسنان بنسلفانيا إليزابيث بارتون Elizabeth Barton ، في جامعة فلوريدا University of Florida ، اعتقد الباحثون أن شكلاً معيناً من IGF ، و هو مقدمة للبروتين الذي يحتوي على مكون منفصل يعرف باسم e- من المحتمل أن يحفز ببتيد التجديد، بشكل أفضل من IGF-1 الناضج الذي يفتقر إلى الببتيد.

و لا يفتقر IGF1 الحالي المستخدم في العيادة إلى الببتيد الإلكتروني فحسب ، بل هو أيضاً غليكوزي glycosylated ، و هو شكل أقل نشاطاً.

و قد استخدم الفريق طرقاً، صقلها دانييل للتعبير عن النسخة البشرية من IGF-1 في أوراق النبات، و كذلك لإزالة جين مقاومة المضادات الحيوية المستخدم لاختيار النباتات التي تساعد في نمو البروتين المستهدف ، و هي خطوات حاسمة للحصول على علاج جاهز للاستخدام السريري.

إذ أن الفريق زاوج بين بروتين IGF-1 الرائد مع بروتين آخر ، CTB ، و الذي يساعد على نقل البروتينات المدمجة من الجهاز الهضمي إلى مجرى الدم.

آفاق مستقبلية

بعد نمو نباتات الخس المعدلة وراثياً ، قام الباحثون بتجميد الأوراق و سحقها ، مؤكدين أن المنتج كان مستقراً على الرف لمدة ثلاث سنوات تقريباً.

و في هذا الخصوص يقول دانييل: "من الأساسي لجميع هذه المشاريع، هو أننا نريد أن نجعل توصيل هذا الدواء رخيص التكلفة، و مريحاً، و يمكن توفيره في المنزل".

و قد أظهر الباحثون -في خلايا الفئران و الخلايا البشرية على حدٍ سواء- أن العقار المشتق من النبات تسبب في مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا ، بما في ذلك خلايا أنسجة الفم و أرومات العظم ، أو خلايا بناء العظام ، و ذلك للنمو  و التمييز ، أو الانقسام، لتشكيل مجموعة متنوعة من الخلايا المختلفة.

و بالانتقال بعد ذلك إلى بحث نشاط الدواء في النماذج الحيوانية ، أظهر الباحثون في البداية أن إطعام الفئران المنتج النباتي تسبب في زيادة مستويات IGF-1. 

و أخيراً ، ففي نموذج الفأر السكري ، اكتشف الخبراء أن إطعامه للحيوانات حسّن حجم العظام و كثافتها و مساحتها ، و هي علامات على عملية شفاء أكثر قوة.

و هنا، يقول دانييل: "نأمل في العثور على شركاء للمضي قدماً في هذا العمل حيث يوجد الكثير من مرضى السكري الذين يمكنهم الاستفادة من علاج كهذا".

أما بالنسبة للعمل في المستقبل، يأمل الباحثون في مواصلة تطوير IGF-1 الذي ينمو في النبات لنقله إلى العيادة ، ليس فقط لشفاء كسر العظام، و لكن أيضاً لمشاكل العضلات و العظام الأخرى ، بما في ذلك هشاشة العظام و تجديد العظام بعد السرطان.