Neues Verfahren zur Erhöhung der Knochenmasse entwickelt

Wissenschaftler des Howard Hughes Medical Institute haben ein neues Verfahren zur Förderung der Knochenbildung entdeckt. Mit diesem neuen Verfahren sollen sich die Hoffnungen auf einen Behandlungsansatz gegen Osteoporose deutlich erhöhen. Es gelang, die Knochenmasse von Mäusen durch die Optimierung der Struktur eines körpereigenen Proteins massiv zu steigern. Die erforderlichen Veränderungen sind so minimal, dass auch beim Menschen nur geringe Nebenwirkungen auftreten sollten. Die Ergebnisse der Studie wurden in dem Fachmagazin Developmental Cell.

Bei Wirbeltieren werden permanent Knochen gebildet und während der gesamten Lebensdauer auch wieder abgebaut. Osteoklasten sind für den Abbau verantwortlich, Osteoblasten für den Aufbau. Im Idealfall befinden sich diese beiden Zellarten in einer perfekten Balance und ermöglichen damit die Aufrechterhaltung der Knochenmasse. Wird dieses Gleichgewicht gestört und mehr Knochenmasse abgebaut als gebildet, kann es zu einer Osteoporose-Erkrankung kommen.

Dem Team um Gerald Crabtree gelang es, die Balance durch die Modifizierung der Struktur des Proteins NFATc1 zu beeinflussen. Ihre Arbeit wurde durch Berichte angeregt, wonach Patienten, die das Immunsuppressivum Cyclosporin erhielten, zu einem Verlust der Knochenmasse neigten. Dieses Medikament ist dafür bekannt, dass es die Form und Funktion der NFATc-Proteine verändert. Die Forscher modifizierten NFATc1 bei Mäusen derart, dass es leichter in die „Kommandozentrale“ der Zellen gelangen konnte und so um rund zehn Prozent aktiver wurde als normalerweise. Dadurch wurde die Produktion von großen Mengen neuen Knochens angeregt.

Die Analyse ergab, dass das Gewebe der Tiere eine erhöhte Anzal von beiden Arten der Knochenzellen enthielt. Die erhöhte Produktion der Osteoblasten entsprach nie genau jeder der Osteoklasten. Aus diesem Grund wurde mehr Knochenmasse gebildet als abgebaut. Diese Forschungsergebnisse legen nahe, dass NFATc1 die Produktion von Osteoblasen anregte, die ihrerseits zur Freisetzung von Cheokinen führte, die die Entstehung von Osteoklasten fördern. Von Osteoporose sind in Großbritannien laut BBC rund drei Millionen Menschen betroffen. Die charakteristische Brüchigkeit der Knochen ist jährlich für 230.000 Knochenbrüche in Großbritannien verantwortlich.