Em pessoas saudáveis, há um equilíbrio entre os osteoblastos que constroem os ossos novos e os osteoclastos que os quebram. Mas quando a “equipe de demolição” se torna hiperativa, pode resultar em perda óssea e uma doença chamada osteoporose, que geralmente afeta os idosos.
Os tratamentos atuais para a osteoporose se concentram principalmente em desacelerar a atividade dos osteoclastos. No entanto, os osteoblastos, ou mais especificamente, seus precursores conhecidos como células-tronco mesenquimais da medula óssea (BMMSCs), poderiam ser a base de uma abordagem diferente. Durante a osteoporose, essas células multipotentes tendem a se transformar em células que criam gordura, mas poderiam ser reprogramadas para ajudar no tratamento da doença.
Zhengwei Xie e colaboradores desenvolveram um algoritmo de aprendizado profundo que poderia prever o quão eficazes certos medicamentos de pequenas moléculas revertiam as mudanças na expressão gênica associadas à doença. Desta vez, juntamente com Yan Liu e Weiran Li, eles queriam usar o algoritmo para encontrar uma nova estratégia de tratamento para a osteoporose que se concentrasse nas BMMSCs.
A equipe executou o programa em um perfil de genes diferencialmente expressos em camundongos recém-nascidos e adultos. Um dos compostos mais bem classificados identificados foi a Dihidroartemisinina (DHA), um derivado da artemisinina e componente chave dos tratamentos da malária.
A administração de extrato de DHA por seis semanas em camundongos com osteoporose induzida reduziu significativamente a perda óssea em seus fêmures e preservou quase completamente sua estrutura óssea. Para melhorar a entrega, a equipe projetou um sistema mais robusto usando nanopartículas carregadas de DHA.
Os ossos dos camundongos com osteoporose que receberam o tratamento eram semelhantes aos do grupo de controle, e o tratamento não mostrou evidências de toxicidade. Em testes adicionais, a equipe determinou que o DHA interagiu com as BMMSCs para manter sua pluripotência e, finalmente, produzir mais osteoblastos. Os pesquisadores afirmam que esse trabalho demonstra que o DHA é um agente terapêutico promissor para a osteoporose.
Referências
Deep Learning-Predicted Dihydroartemisinin Rescues Osteoporosis by Maintaining Mesenchymal Stem Cell Stemness through Activating Histone 3 Lys 9 Acetylation. ACS Central Science, 2023; DOI: 10.1021/acscentsci.3c00794.
