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Dos proteínas combinadas mejoran la regeneración ósea, según un estudio de la UCLA

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Un equipo de investigación de la UCLA ha encontrado una combinación de proteínas que podrían mejorar significativamente la restauración ósea clínica. Los hallazgos pueden ser un gran paso hacia el desarrollo de tratamientos terapéuticos eficaces para defectos del esqueleto de huesos, pérdida de masa ósea y la osteoporosis.

El estudio, dirigido por el Dr. Kang Ting, profesor y director de la sección de ortodoncia de la Facultad de Odontología de UCLA; Dr. Chia Soo, profesor de cirugía plástica y vicepresidente de investigación en la Escuela David Geffen de Medicina en UCLA; y el Dr. Aaron James, un compañero en la patología quirúrgica, aparecerá como artículo principal en la edición impresa de febrero de la revista American Journal of Pathology.

Los tratamientos actuales para defectos óseos utilizan la proteína-2 morfogenética de hueso o BMP2, una proteína para la curación ósea aprobada por la FDA. Pero las altas concentraciones necesarias para inducir la formación de hueso humano pueden tener efectos secundarios graves que pueden poner en peligro la vida, incluyendo inflamación en la zona cervical y crecimiento anormal e inconsistente de hueso.

El mismo equipo de investigación ha llevado a cabo otros estudios sobre el crecimiento del hueso, incluyendo uno que utiliza una proteína llamada NELL-1, que aumenta con éxito la formación ósea y estimula los factores clave para el crecimiento óseo en varios modelos preclínicos.

En el nuevo estudio, el equipo combina la proteína NELL-1, que descubrió Ting, con BMP2. Encontraron que la combinación de las dos proteínas incrementó la formación de hueso, mientras que inhibía de la formación de células grasas – un efecto secundario negativo de BMP2, que induce a las células madre a formar tanto células óseas como grasas. Por el contrario, NELL-1 estimula las células madre para formar células óseas en vez de las células grasas. Usadas conjuntamente, las dos proteínas estimulan la producción de hueso mucho más de lo que lo harían una sola de ellas.

Antes de este estudio, los grandes defectos óseos en pacientes eran difíciles de tratar con BMP2 u otros productos existentes a disposición de los cirujanos“, dijo Ting. “La combinación de NELL-1 y BMP2 dio lugar a la mejora de la seguridad y la eficacia de la regeneración ósea en modelos animales – y puede, un día, ofrecer a los pacientes significativamente mejor cicatrización ósea“.

El estudio mostró que NELL-1 funciona mediante la activación de la vía de señalización celular que regula si una célula madre se diferencia en una célula ósea o una célula de grasa. También mostró que BMP2 puede inducir a las células no óseas a formar hueso, con el riesgo potencial para el crecimiento de hueso ectópico, que es la formación de hueso en lugares no deseados.

Las dos proteínas se complementan entre sí en que BMP2 ayuda a convertir células no óseas en células formadoras de hueso, y NELL-1 a ​​continuación aumenta la capacidad de formación de hueso de las células óseas.

En contraste con BMP2, la novedosa capacidad de NELL-1 para estimular el crecimiento óseo y reprimir la formación de grasa pueden posibilitar nuevos enfoques de tratamiento para la osteoporosis y otras terapias para la pérdida ósea“, dijo Soo.

Estudios previos y actuales demuestran una sólida justificación para combinar NELL-1 con BMP2 para mejorar significativamente la seguridad y eficacia de las opciones de regeneración ósea actuales. La combinación de NELL-1 y BMP2 puede ser particularmente valiosa para la curación de defectos óseos locales en personas que tienen osteoporosis o para aquellos que toman medicamentos, como los esteroides, que pueden inhibir el crecimiento óseo.

NELL-1 está también actualmente en desarrollo como una única terapia para el tratamiento sistémico de la osteoporosis. NELL-1, cuando se administra sistémicamente, no parece inducir hueso ectópico. En contraste, debido a su conocida capacidad para inducir hueso no deseado, BMP2 puede no ser tan apropiada para la administración sistémica.

El Dr. Ting y su equipo de investigación han hecho un descubrimiento de gran valor para el campo de la regeneración ósea“, dijo el Dr. No-Hee Park, decano de la Facultad de Odontología de UCLA. “Los hallazgos de los investigadores tienen potencial para ayudar a millones de personas que sufren de osteoporosis y otros defectos óseos“.
..Jorge Tamayo