Похожие статьи
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Partner, npj Microgravity, показало, что разработанное соединение, которое давали мышам на борту Международной космической станции (МКС), в значительной степени предотвратило потерю костной массы, связанную со временем, проведенным в космосе.
Исследование, проведенное междисциплинарной группой профессоров Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и Института Форсайта в Кембридже, штат Массачусетс, подчеркивает перспективность терапии для смягчения крайней потери костной массы в результате длительных космических путешествий, а также дегенерации опорно-двигательного аппарата на Земле.
Потеря костной массы, вызванная микрогравитацией, долгое время была серьезной проблемой для долгосрочных космических миссий. Снижение механической нагрузки из-за микрогравитации вызывает потерю костной массы со скоростью, в 12 раз большей, чем на Земле. У астронавтов на низкой околоземной орбите может наблюдаться потеря костной массы до 1% в месяц, что ставит под угрозу здоровье скелета астронавта и увеличивает риск переломов во время длительного космического полета и в дальнейшей жизни.
Текущая стратегия снижения потери костной массы основана на механической нагрузке, вызванной физической нагрузкой, для стимулирования формирования костной ткани, но она далека от совершенства для членов экипажа, проводящих до шести месяцев в условиях микрогравитации. Физические упражнения не всегда предотвращают потерю костной массы, отнимают драгоценное время экипажа и могут быть противопоказаны при определенных типах травм.
Новое исследование, проведенное под руководством Чиа Су, доктора медицинских наук, заместителя председателя по исследованиям отделения пластической и реконструктивной хирургии, профессора кафедры хирургии и ортопедии Медицинской школы Дэвида Геффена Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, изучало, может ли системная доставка НЕЛЛ-подобной молекулы-1 (NELL-1) уменьшить потерю костной массы, вызванную микрогравитацией. Обнаруженный Кан Тингом, DMD, DMSc в Институте Форсайта, NELL-1 имеет решающее значение для развития костей и поддержания их плотности. Профессор Тинг также руководил многочисленными исследованиями, которые показали, что локальная доставка NELL-1 может регенерировать ткани опорно-двигательного аппарата, такие как кости и хрящи.
Системная доставка NELL-1 на борт МКС требует от команды минимизировать количество инъекций. Бен Ву, доктор медицинских наук, PhD и Юлонг Чжан, доктор философии из Института Форсайта, расширили терапевтический потенциал NELL-1, увеличив период полураспада молекулы с 5, 5 часов до 15, 5 часов без потери биологической активности, и биоконъюгировали инертный бисфосфонат (BP) для создания “умной” молекулы BP-NELL-PEG, которая более конкретно воздействует на костные ткани без обычных вредных эффектов BP.
Затем модифицированная молекула была тщательно оценена командами Soo и Ting для определения эффективности и безопасности BP-NELL-PEG на Земле. Они обнаружили, что BP-NELL-PEG проявляет превосходную специфичность в отношении костной ткани, не вызывая заметных побочных эффектов.
Чтобы убедиться в практической применимости BP-NELL-PEG в реальных космических условиях, исследователи совместно с Центром развития науки в космосе (CASIS) и Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) Эймса провели тщательную подготовку к полету SpaceX CRS-11 на МКС, где астронавты Пегги Уитсон, доктор философии, и Джек Д. Фишер, доктор медицинских наук, провели исследования.
Половина мышей на МКС подвергалась воздействию микрогравитации (“СРОЧНЫЙ полет”) в течение длительного 9-недельного периода, чтобы имитировать трудности длительного космического путешествия, в то время как остальные мыши были доставлены обратно на Землю через 4, 5 недели после запуска, для первого в истории возвращения мышей живыми животными (“LAR Flight”) в истории США. Обе летные группы TERM и LAR лечились либо контролем BP-NELL-PEG, либо физиологическим раствором с фосфатным буфером (PBS). Аналогичная группа мышей оставалась в Космическом центре Кеннеди и получала аналогичное лечение BP-NELL-PEG или PBS, чтобы служить контролем нормальной земной гравитации (“Земля”).
Как у летных, так и у наземных мышей, получавших BP-NELL-PEG, наблюдалось значительное увеличение костеобразования. У мышей, получавших лечение в космосе и на Земле, не наблюдалось явных неблагоприятных последствий для здоровья.
Эксклюзивный перевод
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
