Un peptide naturel pourrait être un nouvel agent de réparation osseuse

Des chercheurs de Birmingham ont montré que PEPITEM, un peptide (petite protéine) d'origine naturelle, est prometteur en tant que nouvel agent thérapeutique pour le traitement de l'ostéoporose et d'autres troubles de la perte osseuse, avec des avantages évidents par rapport aux médicaments existants.

PEPITEM (Peptide Inhibitor of Trans-Endothelial Migration) a été identifié pour la première fois en 2015 par des chercheurs de l'Université de Birmingham.

Des recherches récentes publiées dans la revue Cell Reports Medicine ont montré pour la première fois que PEPITEM peut être utilisé comme une intervention clinique nouvelle et précoce pour inverser les maladies musculo-squelettiques liées à l'âge, avec des données démontrant que PEPITEM améliore la minéralisation, la formation et la force osseuses et inverse la perte osseuse dans les modèles animaux de ces maladies.

Les os se forment, se reconstruisent et se remodèlent continuellement tout au long de la vie. Jusqu'à 10 % de la masse osseuse humaine est remplacée chaque année par une interaction complexe entre deux types de cellules: les ostéoblastes, responsables de la formation osseuse, et les ostéoclastes, responsables de la destruction osseuse. Les perturbations de ce processus soigneusement coordonné sont responsables de maladies telles que l'ostéoporose et la polyarthrite rhumatoïde, caractérisées par une destruction osseuse excessive, ou la spondylarthrite ankylosante, caractérisée par une croissance osseuse anormale.

Les traitements les plus couramment utilisés contre l'ostéoporose (bisphosphonates) ciblent les ostéoclastes afin de prévenir une perte osseuse supplémentaire. Bien que de nouveaux agents « anabolisants » puissent favoriser la formation osseuse, leur utilisation clinique est limitée: le tériparatide (hormone parathyroïdienne, ou PTH) n'est efficace que pendant 24 mois et le romosozumab (un anticorps anti-sclérostine) est associé à des événements cardiovasculaires.

Il existe donc un besoin évident de développer de nouvelles thérapies pour stimuler la réparation osseuse dans les maladies musculo-squelettiques liées à l’âge, dont l’ostéoporose est la plus courante.

Des chercheurs dirigés par le Dr Helen McGettrick et le Dr Amy Naylor, dont le Dr Jonathan Lewis et Catherine Frost de l'Institut de l'inflammation et du vieillissement de l'Université de Birmingham, et le Dr James Edwards du Département d'orthopédie, de rhumatologie et de sciences musculo-squelettiques de Nuffield à l'Université d'Oxford, ont commencé à étudier les effets thérapeutiques potentiels du PEPITEM dans ces conditions.

PEPITEM est une protéine courte (peptide) naturelle produite dans le corps et présente en circulation chez tous les humains à de faibles niveaux.

Les résultats de l'étude ont montré que PEPITEM régule le remodelage osseux et que l'augmentation de sa quantité dans le corps stimule la minéralisation osseuse dans les « jeunes os » qui ne sont pas dans un état malade ou pré-ostéoporotique, et que cela entraîne une augmentation de la résistance et de la densité osseuse similaire aux médicaments standards actuels (bisphosphonates et PTH).

Cependant, un test clé pour une nouvelle thérapie potentielle est sa capacité à cibler un processus de réparation naturel perturbé par l’âge ou une maladie inflammatoire.

Les chercheurs ont montré que la supplémentation en PEPITEM limitait la perte osseuse et améliorait la densité osseuse dans des modèles animaux de ménopause, une cause fréquente de perte osseuse ostéoporotique chez l'homme. Leurs études ont également montré des résultats similaires dans des modèles de maladies osseuses inflammatoires (arthrite), où le PEPITEM réduisait significativement les lésions et l'érosion osseuses.

Ces résultats ont été corroborés par des études utilisant du tissu osseux humain prélevé chez des patients âgés lors d'une intervention chirurgicale. Ces études ont montré que les cellules de personnes âgées réagissent à PEPITEM en augmentant significativement la maturation des ostéoblastes et leur capacité à produire et à minéraliser le tissu osseux.

Leurs travaux sur des cultures cellulaires et tissulaires ont montré que PEPITEM a un effet direct sur les ostéoblastes, stimulant la formation osseuse en augmentant leur activité plutôt que leur nombre. D'autres études ont identifié le récepteur NCAM-1 comme récepteur spécifique de PEPITEM dans les ostéoblastes et ont fortement suggéré que la voie de signalisation NCAM-1-β-caténine est responsable de l'augmentation de l'activité ostéoblastique. Ce récepteur et cette voie sont distincts des récepteurs PEPITEM précédemment décrits dans d'autres tissus.

Les chercheurs ont également examiné les effets de PEPITEM sur les ostéoclastes et la résorption osseuse. Des études menées chez la souris ont montré que PEPITEM réduisait significativement le nombre d'ostéoclastes, entraînant une diminution de la résorption minérale osseuse. Les chercheurs ont ensuite démontré que la réduction de l'activité des ostéoclastes résultait d'une substance soluble sécrétée localement dans le tissu osseux par les ostéoblastes « activés » par PEPITEM.

Le Dr Helen McGettrick a déclaré: « Alors que les médicaments les plus couramment utilisés, les bisphosphonates, agissent en bloquant l'action des ostéoclastes, PEPITEM agit en faisant pencher la balance en faveur de la formation osseuse sans affecter la capacité des ostéoclastes à résorber le tissu osseux endommagé ou faible grâce au remodelage osseux normal. »

Helen Dunster, responsable du développement commercial, qui a supervisé la propriété intellectuelle associée à PEPITEM au cours des huit dernières années, a déclaré: « PEPITEM fait l'objet d'un certain nombre de familles de brevets liés à son activité dans les maladies inflammatoires et inflammatoires à médiation immunitaire, osseuses et liées à l'obésité, ainsi que constitué de pharmacophores PEPITEM plus petits. »