Исследование провели специалисты австралийского Института медицинских исследований Гарвана (GIMR). Профессор GIMR Питер Краучер отметил, что большинство людей не знают о непрерывном обновлении костей: за десять лет организм полностью обновляет скелет. Он подчеркнул, что до сих пор этот процесс был слабо изучен на клеточном уровне, и собранные данные помогут создать новые методы терапии болезней костей и метастазов рака.

Ученые совершили открытие в рамках масштабного проекта, посвященного механизмам роста и обновления костей, а также нарушениям, приводящим к остеопорозу, остеоартриту и другим заболеваниям опорно-двигательной системы. Для этого они изучили клетки костей, полученные от носителей этих болезней, и провели серию опытов на мышах.

В ходе экспериментов биологи вносили мутации, выявленные при изучении ДНК пациентов, и отслеживали влияние «опечаток» в структуре генов на работу различных клеток костной ткани. Всего профессор Краучер и его коллеги изучили свыше 133 тысяч индивидуальных клеток, которые разбили на 34 группы в зависимости от выполняемой роли и набора активных генов.

Эксперименты помогли выявить набор из 1 886 генов, задействованных в развитии и обновлении костей. Около пяти сотен из них были непосредственно связаны с ростом остеобластов — молодых клеток, формирующих минеральную основу костей. Еще 546 генов оказались связаны с ростом и обновлением хондроцитов (клеток хрящевой ткани), а 687 генов управляют развитием остеокластов — клеток-«чистильщиков», удаляющих излишки костной ткани.

Свыше 1,37 тысячи этих участков ДНК (более 72% от общего количества) ранее не связывались ни с болезнями опорно-двигательной системы, ни с ростом и обновлением костей. Их последующее изучение поможет разработать новые терапии остеоартрита, остеопороза и других заболеваний скелета, а также понять, как опухолевые клетки из других тканей проникают в кости и формируют там колонии. Это, в свою очередь, позволит создать новые методы лечения метастазов рака, подытожили ученые.