מחקר התחדשות העצם לקח קפיצת מדרגה משמעותית עם גילויו של מנגנון מכריע שיכול לשנות טיפולים בהפרעות עצם. מדענים זיהו כיצד Discoidin Domain Receptor 2 (DDR2) משפר את התחדשות העצם התלויה בחלבון מורפוגנטי (BMP) תוך הפחתת הסיכון לאבסיפיקציה הטרוטופית (HO), ומציע הזדמנויות טיפוליות מבטיחות. פריצת דרך זו שופכת אור על האופן שבו DDR2 מווסת את פעילות ה-BMP, וסוללת את הדרך להתערבויות בטוחות ויעילות יותר בתיקון עצמות ובמצבים קשורים.
אובדן עצם כתוצאה מטראומה, שברים או מחלה מהווה אתגר בריאותי עולמי גדול, המוביל לעיתים קרובות לנכות ארוכת טווח. חלבונים מורפוגנטיים של עצם (BMPs) ידועים בתפקידם החיוני ביצירת וריפוי עצם, אך השימוש הקליני שלהם מופרע על ידי מכשולים משמעותיים. לעתים קרובות נדרשים מינונים גבוהים של BMPs, מהווים סיכונים של רעילות ואונקוגנזה פוטנציאלית, בעוד שפעילותם הבלתי מווסתת עלולה להוביל להיווצרות עצם לא תקינה ברקמות רכות, המכונה עצם עצם הטרוטופית. התמודדות עם אתגרים אלה דורשת הבנה מעמיקה יותר של הגורמים המווסתים איתות BMP, תוך שימת דגש על הדחיפות של זיהוי מנגנונים שיכולים לשפר את התחדשות העצם תוך מזעור השפעות שליליות.
ב-2 בינואר 2025 פורסם מחקר (DOI: 10.1038/s41413-024-00391-z) ב- מחקר עצמות חשף את התפקיד המרכזי של Discoidin Domain Receptor 2 (DDR2) באיתות BMP. המחקר, שנערך על ידי צוות בבית הספר לרפואת שיניים של אוניברסיטת מישיגן, מוכיח ש-DDR2 לא רק חיוני להתחדשות יעילה של העצם, אלא גם מעורב בהתאבנות הטרוטופיות. גילוי זה מבסס את DDR2 כמאפנן קריטי של פעילות BMP, עם השלכות עמוקות על ביולוגיה של העצם ועל התפתחות טיפולית.
החוקרים השתמשו בגישה אינטגרטיבית כדי לבחון את תפקידו של DDR2 באיתות BMP. על ידי השתלת BMP2 תת עורי בעכברים, הם ראו פגיעה משמעותית ביצירת עצם בעכברים חסרי Ddr2. במודל עכבר של fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP) – מצב גנטי הגורם לצמיחת עצם לא תקינה ברקמות רכות – מחסור ב-DDR2 הפחית באופן ניכר את ההתבגרות ההטרוטופית. באופן מסקרן, נמצא כי DDR2 מתבטא יחד עם GLI1, סמן של תאי גזע שלד, בתאים הנודדים להשתלי BMP2. תאים חיוביים ל-DDR2/GLI1 תרמו באופן משמעותי ליצירת עצם, והשפיעו על סחוס ועל שושלת עצם כאחד. ניסויים נוספים גילו כי הסרה סלקטיבית של DDR2 בתאים המבטאים Gli1 יצרה גירעונות ביצירת עצם הדומים לאלו שנראו בבעלי חיים בעלי חסר Ddr2 ברחבי העולם, בעיקר עקב התפשטות מופחתת של תאי Gli1+ ולא אפופטוזיס. יש לציין כי הוכח כי DDR2 מווסת את YAP ו-TAZ, שני מרכיבים מרכזיים של מסלול ההיפופוטמים, המדגיש את תפקידו בתזמור תגובות BMP באמצעות מטריצת הקולגן.
הממצאים שלנו מדגישים את החשיבות של DDR2 באפנון איתות BMP. תגלית זו לא רק מעמיקה את ההבנה שלנו בביולוגיה של העצם, אלא גם פותחת אפשרויות מרגשות להתערבויות טיפוליות כדי לשפר את התחדשות העצם ולטפל במצבים כמו התאבנות הטרוטופיות".
רני ט. פרנצ'סקי, Ph.D., פרופסור, בית הספר לרפואת שיניים של אוניברסיטת מישיגן ומחבר בכיר של המחקר
היישומים הפוטנציאליים של מחקר זה הם פורצי דרך. על ידי זיהוי DDR2 כמווסת קריטי של פעילות BMP, מדענים יכולים לפתח טיפולים חדשים לשיפור התחדשות העצם בהקשרים קליניים כגון ריפוי שברים ואיחוי עמוד שדרה. בנוסף, ממצאים אלה מציעים תקווה לטיפול במצבים מתישים כמו FOP, שבהם היווצרות עצם לא תקינה משפיעה קשות על איכות החיים. מחקר זה מייצג צעד טרנספורמטיבי קדימה, המבטיח שימוש בטוח וממוקד יותר ב-BMPs בקידום תיקון והתחדשות העצם.