نقش پروتئین خاص در بازسازی استخوان

ترکیبی‌از پروتئین‌ها وجود دارد که به گونه‌ی قابل‌ملاحظه‌ای سبب بهبود ‌ترمیم‌بالینی استخوان (Clinical  Bone  Restoration) می‌گردد‌. امروزه رایج‌ترین گونه‌ی درمان نقص‌های استخوانی، استفاده از داروی استخوان ساز پروتئین مورفوژنتیک‌ـ2 (BMP2) است.

این پروتئین استخوان‌ساز مورد تأیید‌FDA قرار گرفته است.

داروی یاد‌شده جهت شکل‌دهی به استخوان‌سازی مورد نیاز بدن، نیاز به غلظت‌های بالاتر دارد که این غلظت بالا (دوز بالا) عوارض‌جانبی جدی و مخاطره‌آمیزی ازجمله تورم‌گردن رحم و رشد غیرطبیعی و بد‌شکل استخوان را به‌همراه خواهد داشت‌.

حال تلاش محققان (دانشگاه UCLA) در بررسی‌های خود روی رشد استخوان، منتج به‌یافتن پروتئینی به‌نام NELL-1 گردید که با موفقیت موجب افزایش تشکیل استخوان و تحریک عوامل کلیدی رشد‌استخوان در مدل‌های پیش بالینی متعددی گردید. این گروه، پروتئین‌NELL-1 را با پروتئین BMP2 همراه نموده و دریافتند که  ترکیب‌کردن این دو‌پروتئین  موجب افزایش تشکیل استخوان شده و موجب مهار تشکیل سلول‌های چربی (‌اثر جانبی منفی BMP2) می‌شود و این امر باعث می‌شود تا بن‌یاخته‌ها به تولید هر‌دو نوع سلول‌های استخوان و چربی مبادرت نمایند. در‌مقابل، NELL-1  باعث می‌شود که بن‌یاخته‌ها به‌جای سلول‌های چربی، سلول‌های استخوانی را تولید‌کنند. به‌کارگیری توأم دو‌پروتئین در‌مقایسه با کاربرد تکی آنها، به‌طور چشمگیری موجب تحریک تولید استخوان می‌گردد.

درمان ضایعات بزرگ بافت استخوانی در بیماران با استفاده از BMP2 و یا دیگر داروهای موجود برای جراحان ارتوپد، امری دشوار است و ترکیبی از NELL-1 و BMP2 موجب بهبود ایمنی و اثربخشی بازسازی استخوان در مدل‌های حیوانی گشته و ممکن‌است روزی ترمیم استخوان بهتری برای بیماران نیز فراهم نماید.

عملکرد‌NELL-1‌، فعال‌کردن مسیر هشدار‌دهی سلولی می‌باشدکه تنظیم‌کننده‌ی تمایز بن‌یاخته‌ها به سلول استخوان یا سلول چربی است و BMP2 می‌تواند سلول‌های غیر‌استخوانی را برای تبدیل به سلول‌استخوانی تحریک نماید که این امر با خطر بالقوه رشد نابجای استخوان و‌تشکیل استخوان در مکان نامطلوب(Ectopic bone growth) همراه است.

این دو‌پروتئین مکمل یکدیگر هستند به‌طوری‌که ‌BMP2 به تبدیل سلول‌های غیر‌استخوانی به سلول‌های استخوان کمک کرده و‌NELL-1 توانایی تشکیل استخوان از سلول‌های استخوان‌ساز را افزایش می‌‌دهد.

بر‌خلاف BMP2، توانایی جدید NELL-1 در تحریک رشد استخوان و سرکوب تشکیل چربی ممکن‌است روش‌های درمانی جدیدی را برای درمان پوکی‌استخوان و تحلیل استخوان (Bone loss) فراهم‌کند.

بررسی‌ها بیانگر منطقی قدرتمند برای ترکیب NELL-1‌ با ‌BMP2 به‌منظور بهبود قابل‌ملاحظه‌ی ایمنی و اثر‌بخشی گزینه‌های فعلی ترمیم استخوان هستند. ترکیبی از NELL-1  و BMP2 ممکن‌است به‌ویژه برای درمان ضایعات استخوانی موضعی در افرادی که پوکی‌استخوان دارند و یا برای آن دسته از افرادی‌که داروهایی مانند استروئید مصرف می‌کنند که می‌تواند رشد استخوان‌ها را مهار‌کند، با ارزش باشد.

همچنین‌NELL-1 اکنون در‌حال تکمیل به‌عنوان درمان تکی (Single Therapy) برای‌درمان سیستمیک پوکی‌استخوان است.به‌نظر‌نمی‌رسدNELL-1 چنانچه به‌طور سیستمیک تجویز‌‌شود، تولیدکننده‌ی استخوان نابجا (Ectopic) باشد. در نقطه‌ی مقابل، به‌دلیل ظرفیت شناخته‌شده‌ی BMP2 در القا استخوان‌سازی نامطلوب نابجا، ممکن‌است تجویز آن به‌صورت سیستمیک مناسب نباشد.