Công tắc thụ thể mới thúc đẩy phát triển của xương, có thể thay đổi cách điều trị loãng xương, bằng cách kích thích bộ máy tạo xương của cơ thể nhờ có thuốc nhắm đích và thậm chí là lực cơ học.

Tế bào tạo xương là các tế bào hình thành xương. Trái lại, tế bào hủy xương hòa tan và phân hủy (tái hấp thu) các tế bào xương cũ hoặc bị tổn thương, tạo không gian cho tế bào tạo xương sinh ra mô mới ở những vùng đang phát triển hoặc cần sửa chữa. Loãng xương là kết quả của sự mất cân bằng giữa quá trình hình thành xương và quá trình tiêu xương.

Một nghiên cứu mới do Đại học Leipzig ở Đức dẫn đầu, đã xác định được một chất điều hòa quan trọng của quá trình hình thành xương, thụ thể liên kết protein G133 (GPR133) và một phương pháp kích thích xương, mở ra triển vọng về chiến lược mới điều trị hoặc ngăn ngừa loãng xương.

Sự phát triển của xương theo dự đoán, diễn ra nhanh nhất trong thời thơ ấu và ở tuổi vị thành niên. Tiếp đến, quá trình này chậm lại cho đến cuối tuổi đôi mươi, khi chúng ta thường đạt khối lượng xương đỉnh điểm. Sau đó, mật độ xương có xu hướng ổn định một thời gian trước khi, quá trình phân hủy xương bắt đầu vượt quá quá trình hình thành xương thường là sau tuổi 50, dần dần làm giảm mật độ xương khi chúng ta già đi.

Các thụ thể liên kết protein G (GPCR) có thể được coi là công tắc phân tử, được tìm thấy trên bề mặt tế bào. Khi một phân tử tín hiệu liên kết với GPRC, protein G được khởi động, từ đó kích hoạt sản sinh bất kỳ phân tử truyền tin thứ hai nào. Việc kích hoạt protein G đơn lẻ có thể ảnh hưởng đến khả năng sản xuất hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn chất truyền tin thứ hai, gây ảnh hưởng đến các quá trình tế bào và chức năng sinh lý khác nhau.

Các nghiên cứu trước đây đã xác định GPR133 là một yếu tố di truyền tiềm năng thúc đẩy mật độ khoáng xương (BMD) ở người. Mật độ xương (BMD) là phép đo lượng khoáng chất, chủ yếu là canxi và phốt pho, trong một thể tích xương nhất định và là chỉ số quan trọng về sức khỏe xương. Mật độ xương thấp làm tăng nguy cơ gãy xương, đặc biệt là khi ai đó bị loãng xương. Vai trò của GPR133 trong cân bằng nội môi xương vẫn chưa được xác định đầy đủ. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã sử dụng thao tác di truyền, xét nghiệm phân tử, kích thích cơ học và điều trị bằng thuốc để nghiên cứu các cơ chế phân tử làm nền tảng cho ảnh hưởng của GPR133 đến BMD.

Những con chuột được tạo ra với gen GPR133 bị loại bỏ trên toàn bộ cơ thể hoặc cụ thể ở các tế bào tiền thân biệt hóa thành nguyên bào xương. Chúng phát triển xương mỏng, BMD thấp hơn và tăng hiện tượng tiêu xương, mô phỏng tình trạng loãng xương. Các nghiên cứu sử dụng tế bào gốc từ tủy xương chuột và tế bào tiền thân tạo cốt bào cho thấy việc "tắt" GPR133 đồng nghĩa với việc các nguyên bào xương không hoạt động bình thường. Do đó, chuột không thể trưởng thành hoặc tạo xương. Nhưng khi gen được kích hoạt, các tế bào phát ra nhiều dấu hiệu biệt hóa hơn, các protein cho chúng ta biết tế bào đang trưởng thành thành một nguyên bào xương hoạt động đầy đủ.

Các nhà nghiên cứu cũng đã thử nghiệm AP503, loại thuốc phân tử nhỏ có tác dụng kích hoạt chọn lọc GPR133. Chuột khỏe mạnh và chuột có BMD thấp (loãng xương) được tiêm AP503 hàng ngày, đã tăng mật độ và sức mạnh của xương. Các mũi tiêm đã đảo ngược tình trạng mất xương ở mô hình chuột mô phỏng chứng loãng xương sau mãn kinh. Việc kết hợp AP503 với tập thể dục mang lại hiệu ứng kết hợp, thúc đẩy quá trình hình thành xương.

Hạn chế của nghiên cứu là chỉ sử dụng mô hình chuột. Mặc dù cung cấp nhiều thông tin, nhưng chuột khác với người về mặt sinh lý xương, do đó việc áp dụng vào lâm sàng cần thận trọng. Hơn nữa, mặc dù AP503 đã được sàng lọc về tính đặc hiệu, nhưng mức độ an toàn lâu dài, tác dụng phụ tiềm ẩn và cách cơ thể người ảnh hưởng đến AP503 sau khi sử dụng (dược động học) vẫn chưa được xác định rõ. Và tác động của việc kích hoạt GPR133 lên các mô hoặc hệ thống cơ thể khác chưa được nghiên cứu sâu rộng, điều này có thể liên quan đến điều trị toàn thân.

Tuy nhiên, phát hiện nghiên cứu làm nổi bật một số ứng dụng tiềm năng trong thế giới thực. GPR133 là mục tiêu điều trị triển vọng mà việc kích hoạt bằng các loại thuốc như AP503, có thể mở ra hướng điều trị loãng xương mới, ít gây tác dụng phụ hơn so với các lựa chọn hiện nay. Kết quả nghiên cứu này cũng mở ra triển vọng cho y học cá nhân hóa. Một số người mang đột biến GPR133 tự nhiên, sẽ dễ bị loãng xương. Việc sàng lọc những đột biến này có thể xác định những người có nguy cơ cần được điều trị sớm hoặc phòng ngừa.

Ngoài điều trị loãng xương, GPR133 còn có nhiều ứng dụng khác như điều trị tình trạng teo cơ hoặc mất xương do bất động hoặc thậm chí là tình trạng mất xương ở các phi hành gia tiếp xúc với môi trường không trọng lực.

N.P.D (NASTIS), theo Newatlas, 8/2025