211service.com
Het enorm gespierde nabootsen
Verspreid over de zoogdiermenagerie zijn een paar supermusculaire freaks: dubbelgespierde koeien meer gescheurd dan welke bodybuilder dan ook; racehonden die te fors zijn om te rennen; schapen geprezen om hun enorm gespierde billen; en zelfs een kleine Duitse jongen, geboren in 2000 met spieren die twee keer zo groot zijn als die van een normale pasgeborene. Al deze Herculische wezens hebben één ding gemeen: natuurlijk voorkomende mutaties in een gen dat myostatine produceert, een eiwit dat de groei van skeletspieren blokkeert. Schakel dat gen uit en voila - spectaculaire spiergroeiresultaten.
Bully whippet: De hond op de foto is supermusculair vanwege natuurlijk voorkomende mutaties die beide versies van het myostatine-gen tot zwijgen brengen. Deze honden worden bully whippets genoemd en zijn zelden kampioensracers. Dieren met één gemuteerde en één normale versie van het gen zijn echter gespierder dan typische dieren en behoren tot de snelste racers van het ras.
De afgelopen jaren hebben farmaceutische bedrijven hard gewerkt om manieren te ontwikkelen om myostatine-genmutaties na te bootsen in de hoop alles te behandelen, van het spierverlies dat gepaard gaat met spierdystrofie, kanker en veroudering tot obesitas en andere stofwisselingsstoornissen. Farmaceutische giganten Wyeth en Amgen zullen naar verwachting de komende maanden klinische onderzoeksresultaten van myostatineremmers voor spierverspillende ziekten bekendmaken. Een kleiner bedrijf, Acceleron Pharma , gevestigd in Cambridge, MA, zegt dat het breder werkende medicijn meer spierkracht kan opleveren dan medicijnen die alleen op myostatine zijn gericht.
Er is enorm veel belangstelling voor menselijke therapieën, zegt Se-jin lee , een bioloog aan de John's Hopkins University, in Baltimore. Als je de spierkracht zou kunnen vergroten of behouden naarmate mensen ouder worden, zou je een enorme impact kunnen hebben op de gezondheid en het welzijn.
Lee ontdekte meer dan tien jaar geleden dat muizen zonder myostatine spieren ontwikkelden die twee keer zo groot waren als die van hun normale tegenhangers. Maar omdat muizen een myostatinegehalte hebben dat 50 tot 80 keer zo hoog is als dat van mensen, hebben sommige wetenschappers getwijfeld hoe goed de resultaten zich naar mensen zullen vertalen. Nieuwe bevindingen gepubliceerd in augustus in het tijdschrift PLoS ONE suggereren dat andere moleculen ook aan het werk zijn in spieren. Lee ontdekte dat hij de extra groei bij muizen zonder myostatine kon verdubbelen - waardoor de spiermassa effectief werd verviervoudigd - door de niveaus van een ander eiwit te verhogen. Dat betekent dat er andere regulatoren moeten zijn die een minstens zo belangrijke functie hebben als myostatin bij het blokkeren van spiergroei, zegt Lee.
Machtige spieren: De afbeelding toont het verschil tussen normale muizen (links) en muizen die myostatine missen en een overproductie van een ander eiwit, waardoor ze vier keer zoveel spiermassa krijgen. Wetenschappers ontwikkelen medicijnen die via vergelijkbare mechanismen werken om spierverspillende ziekten te behandelen.
Krediet: Se-Jin Lee, Johns Hopkins University School of Medicine
De aanpak van Acceleron probeert daarvan te profiteren. In plaats van een antilichaam tegen myostatine zelf te ontwerpen, zoals wordt getest in de Wyeth-onderzoeken, fuseerden wetenschappers van Acceleron een deel van het receptormolecuul dat zich gewoonlijk aan myostatine bindt met een tag waardoor het medicijn ACE-031 vrij door het lichaam kan zwerven, zodat dat het myostatine kan opzuigen voordat het het signaal activeert om de spiergroei te stoppen. Dierstudies tonen aan dat deze benadering de spiergroei effectiever stimuleert dan alleen het elimineren van myostatine, wat suggereert dat het fusiemolecuul zich ook bindt aan andere middelen die de spierontwikkeling beïnvloeden.
Normale muizen die het medicijn kregen, vertoonden een toename van 30 tot 60 procent in spiermassa, en muizen met een versie van spierdystrofie vertonen een verhoogde grijpkracht, een standaardmaatstaf voor knaagdierkracht. Voorlopige resultaten van studies met primaten laten zien dat de dieren die het medicijn gebruiken, met vergelijkbare snelheden toenemen als die bij knaagdieren. Voordat ik bij Acceleron betrokken raakte, had ik het nooit geloofd als iemand me had verteld dat je de spiermassa in een maand met wel 60 procent kunt vergroten, zegt CEO John Knopf.
Hoewel het nog niet duidelijk is of vergelijkbare percentages bij mensen zullen worden waargenomen, verhogen hoge doses anabole steroïden, die ernstige bijwerkingen hebben, de spiermassa met maximaal 15 tot 20 procent. En omdat myostatine alleen in spieren wordt aangetroffen, lijkt het uitschakelen ervan niet de nadelige effecten van breder werkende steroïden te hebben.
Acceleron is van plan om begin 2008 te beginnen met het testen van zijn medicijn voor spierdystrofie, een genetische aandoening van progressief spierverlies waaraan patiënten gewoonlijk overlijden voordat ze de leeftijd van 30 bereiken. Proeven voor kanker en ALS zullen volgen.
Acceleron's Big Pharma-concurrenten zijn verder. In 2005 begon Wyeth, met het hoofdkantoor in Madison, NJ, met een klinische proef met een antilichaam tegen myostatine dat zich eraan bindt en de activiteit ervan blokkeert, als een behandeling voor twee vormen van spierdystrofie. De verwachting was dat de resultaten eind vorig jaar zouden worden vrijgegeven, maar het bedrijf weigerde commentaar te geven op de huidige status. Amgen, met hoofdkantoor in Thousand Oaks, CA, analyseert de resultaten van een onlangs voltooide veiligheidsstudie van zijn eigen myostatineremmer. Het bedrijf test ook een tweede remmer als tegenmaatregel tegen door ruimtevluchten veroorzaakte spierveranderingen. Muizen aan boord van de Space Shuttle Streven in augustus kregen ze het experimentele medicijn van Amgen om te bepalen of het spierverlies bij microzwaartekracht kon vertragen.
Terwijl de eerste klinische onderzoeken gericht zijn op relatief zeldzame aandoeningen zoals spierdystrofie, hebben veilige spieropbouwende medicijnen een brede potentiële markt. Er is geen effectief middel om het versnelde spierverlies geassocieerd met ziekte, infectie of ziekte, zoals kanker, hartfalen en nierziekte en dialyse, te voorkomen, zegt William Evans , directeur van het Nutrition, Metabolism, and Exercise Laboratory aan de University of Arkansas for Medical Sciences. Spierverlies is gekoppeld aan een verhoogde mortaliteit bij deze patiënten, evenals aan de mate van invaliditeit van een individu als gevolg van normale veroudering. Naarmate behandelingen van ziekten zoals kanker en hartfalen effectiever worden, wordt het probleem prominenter, zegt Evans. Door kankerpatiënten te behandelen met een spieropbouwend medicijn, kunnen oncologen bijvoorbeeld extra chemokuren toedienen.
Naast het behandelen van spierverspilling, kunnen dergelijke medicijnen effectief zijn bij de behandeling van stofwisselingsstoornissen, zoals insulineresistentie, die verband houdt met obesitas en diabetes. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat door voeding geïnduceerde zwaarlijvige muizen die het medicijn van Acceleron kregen, een toename van de droge spiermassa en verminderde nuchtere glucose- en insulinespiegels vertoonden. Zegt Evans, ik denk dat deze medicijnen, misschien gebruikt in combinatie met lichaamsbeweging, een groot potentieel kunnen hebben om de trend naar toenemende obesitas en afnemende spiermassa om te keren.