Över hela världen bryter en person ett ben var tredje sekund på grund av en sjukdom som kallas osteoporos, ett vanligt tillstånd som försvagar benen hos minst 10 miljoner människor bara i USA.
Och när konceptet med bemannade rymduppdrag till månen och Mars får dragkraft, letar forskare aktivt efter sätt att skydda astronauter från de oundvikliga konsekvenserna av långvarig rymdfärd, inklusive allvarliga minskningar av bentäthet.
Medan de flesta läkemedel som används för att behandla osteoporos bromsar sjukdomen, har ett nytt tillvägagångssätt som syftar till att skapa nytt ben visat lovande resultat. Dessutom erhölls dessa resultat i ett experiment på möss ombord på den internationella rymdstationen (ÄTA).
Forskarna använde ett välkänt protein som producerats av kroppen som kallas NELL-like molecule-1 (NELL-1), som har tillverkats tidigare bevisat stöd benbildning i vissa djurmodeller. Men eftersom läkemedlets användning av detta protein bara fungerar när det injiceras i ett påverkat ben under operation, har forskare modifierat läkemedlet så att det kan injiceras under huden för att främja benbildning i hela kroppen, så en ny studie.
Relaterad: Att sova på ISS är inte lätt. Denna lampa för astronauter kan hjälpa
“Om mänskliga studier bekräftar detta kan BP-NELL-PEG vara ett lovande verktyg för att bekämpa benförlust och muskel- och skelettförsämring, särskilt när traditionell styrketräning inte är genomförbar på grund av skada eller andra invalidiserande faktorer”, säger professor Dr. Kang Ting vid Forsyth Institute i Massachusetts och medförfattare till den nya studien sa i en nyligen genomförd studie åsikt publicerad 18 september. Dr. Ting upptäckte först de benbyggande effekterna av NELL-1 för över 20 år sedan.
Den nya studien stärkte också läkemedlets potential genom att förlänga dess halveringstid, vilket avgör hur länge ett läkemedel kan finnas kvar i kroppen. I det här fallet har halveringstiden nästan tredubblats från 5,5 timmar till 15,5 timmar. Det modifierade läkemedlet, kallat BP-NELL-PEG, “visade överlägsen specificitet för benvävnad utan att orsaka uppenbara biverkningar”, sa forskarna i det senaste uttalandet.
“Vi kan tydligt säga att NELL-1 ökar bentätheten i mikrogravitationsförhållanden, vilket är väldigt spännande”, säger Chia Soo, professor i kirurgi och ortopedisk kirurgi vid University of California Los Angeles och huvudförfattare till den nya studien, i en åsikt om läkemedlet 2018. “Denna framgång visar styrkan hos terapin för att behandla extrem benförlust.”
För att testa läkemedlets effekt på benförlust på grund av rymdfärdsmiljön flög forskare 40 honmöss till ISS 2017 och observerade ytterligare 40 vid Kennedy Space Center i Florida som behandlades med läkemedlet men som inte exponerades för rymdfärdens förhållanden.
Båda grupperna “visade en signifikant ökning av benbildning”, sa forskarna i det senaste uttalandet.
Liknande inlägg:
— Kombucha på Mars? Det kan vara avgörande för astronauternas överlevnad bortom jorden
— Astronauter på ISS lider av muskelförlust i viktlöshet. Ett nytt ESA-experiment kan hjälpa
— Forskare finner att astronauters immunsystem kan störas av mikrogravitation
Enligt den nya studien, av de 40 mössen på ISS, återfördes 20 till jorden levande efter 4,5 veckor, medan den andra hälften fortsatte att vara utsatt för viktlöshet i nio veckor. Detta är första gången som levande möss har återförts till jorden, vilket var viktigt för teamet när de analyserade levande vävnader och celler.
Även om läkemedlet har visat lovande resultat på möss, är det fortfarande långt kvar innan det kan användas för att stödja benbildning hos människor.
“Vi vill titta på hur vi kan göra detta till en bättre osteoporosbehandling för senare klinisk användning,” sa Soo. “Inte bara för de miljontals osteoporospatienter på jorden, utan också med framtida rymdresor och ett uppdrag till Mars i åtanke, vill vi se hur vi kan förhindra de skadliga effekterna av mikrogravitation på ben under rymdresor.”
Forskningen beskrivs i en Papper publicerad måndag (18 september) i tidskriften npj Microgravity.