Синтезована молекула знизить ймовірність серйозної втрати кісткової маси під час тривалих космічних подорожей. Дослідження опубліковано в npj Microgravity.
Дослідники з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі та Інституту Форсайта в Кембриджі розробили терапію, що запобігає надмірній втраті кісткової маси в результаті тривалих космічних подорожей, а також дегенерацію скелетно-м’язової системи (розвиток остеопорозу) на Землі. Тестування на мишах на Міжнародній космічній станції підтвердили ефективність лікування.
Вчені використовували властивості білка «NELL-подібна молекула-1 (NELL-1)», який виконує вирішальну функцію в зростанні і підтримці кісткових структур людини. Дослідники використовували біоінертний бісфосфонатний фрагмент (BP) для хімічного перетворення білка в «розумну молекулу» BP-NELL-PEG. Період напіввиведення модифікованого білка виріс з 5,5 до 15,5 годин, молекула визначає кісткові тканини і точково на них впливає.
Модифіковану молекулу протестували на мишах, які протягом дев’яти тижнів перебували на МКС в умовах мікрогравітації. Контрольна група мишей залишилася на Землі і отримала аналогічне лікування BP-NELL-PEG. У обох груп спостерігалося збільшення кісткоутворення без видимих побічних ефектів.
Втрата кісткової маси, викликана мікрогравітацією, являє собою серйозну проблему для довгострокових космічних польотів. Зниження механічного навантаження призводить до втрати кісткової маси в 12 разів швидше, ніж на Землі. У астронавтів і космонавтів на низькій навколоземній орбіті (на МКС) втрата кісткової маси досягає 1% в місяць. Це ставить під загрозу здоров’я, збільшує ризик переломів під час тривалого космічного польоту і в пізньому віці після повернення на Землю.
Поточна стратегія пом’якшення втрати кісткової маси заснована на фізичних навантаженнях, що активують формування кісток. Але вправи не завжди запобігають втраті кісткової маси, а також забирають дорогоцінний час екіпажу і протипоказані при деяких типах травм. Терапія за допомогою модифікованого білка стане доступною альтернативою, вважають дослідники, і допоможе при тривалих міжпланетних подорожах.