Tijdelijke activering hersteleiwit versnelt genezing botbreuken

Botfracturen zijn sneller te genezen door op de plaats van de breuk het hersteleiwit Wnt3a toe te dienen. Wnt3a is één van de Wnt-eiwitten die de vorming van nieuwe botcellen uit hun voorlopers stimuleert. Toediening van extra Wnt3a versnelt dit proces, ontdekten onderzoekers van Stanford University. Elegant is dat het Wnt3a-systeem een ingebouwde rem heeft die ervoor zorgt dat versnelde botregeneratie op tijd stopt. Daardoor blijft overdadige botgroei of botkanker uit (Science Translational Medicine, 28 april).

Gezond botweefsel wordt voortdurend verjongd. Oude, versleten cellen worden vervangen door nieuwe. Deze ontstaan in een aantal stappen uit botstamcellen. De Wnt-eiwitten spelen hierbij een voorname rol. Wanneer deze niet goed werken verdwijnt er botweefsel. Als ze overactief zijn ontstaat abnormaal zwaar bot. Bij de genezing van breuken is er tijdelijk extra behoefte aan nieuwe cellen. De Wnt-activiteit neemt na een fractuur dan ook snel toe. De toename blijft beperkt tot de plaats van de breuk.

Als een Wnt-eiwit zich via zijn passende receptor aan een voorlopercel bindt, ontstaat een biochemische kettingreactie. Die leidt ertoe dat genen tot expressie komen die de voorloper tot volwassen botcel omvormen. De kettingreactie bevat echter een feedbackmechanisme dat ervoor zorgt dat het effect van de Wnt-eiwitten niet uit de hand loopt. Als de onderzoekers bij muizen deze ingebouwde rem met een genetische truc uitschakelden, bleken aangebrachte breuken sneller te herstellen.

Botherstel kan dus sneller, maar de vraag was of dat ook kon zonder de – in principe riskante – uitschakeling van de moleculaire rem. Dat lukte door Wnt3a in te spuiten rond de botbreuk.

Een praktisch probleem daarbij is dat deze eiwitten vrijwel onoplosbaar zijn in water. ‘Verpakken’ in vetbolletjes (liposomen) hielp. Al na drie dagen bleek dat er na toediening van Wnt3a meer dan drie keer zoveel nieuwe botcellen in de helende breuk zaten dan bij de dieren die lege liposomen kregen ingespoten. Omdat de moleculaire rem op de Wnt-activiteit bij de gebruikte dieren intact was, bleef het effect beperkt tot de dagen waarop injecties werden gegeven.

De Wnt-eiwitten zijn ook bij andere herstelprocessen betrokken. Mogelijk reikt deze ontdekking verder dan botbreukbehandeling.

Huup Dassen