Japońscy naukowcy poczynili postępy w pigułce ćwiczeń. Pigułka do ćwiczeń to lek, który naśladuje wpływ ćwiczeń na mięśnie i kości. Chcą to zapewnić osobom przykutym do łóżka lub w inny sposób niezdolnym do ćwiczeń.
LAMZ wzmacnia mięśnie i kości poprzez naśladowanie sygnalizacji wapniowej w celu wywołania PGC-1α. Schemat działania LAMZ w augmentacji mięśni i kości. Ćwiczenia zwiększają stężenie wapnia w komórkach mięśniowych i kostnych, indukując sygnalizację wapniową. W ramach tej sygnalizacji PGC-1α i Mef2c są aktywowane i wzajemnie napędzają ich ekspresję. Indukowane są również geny mitochondrialne, miogenne i osteogenne, które razem wzmacniają mięśnie i kości. W ten sposób LAMZ ułatwia szlak sygnalizacji wapnia i przywraca sprawność lokomotoryczną.
Opracowali nowatorski, trzyczęściowy system badań przesiewowych leków i odkryli lek lokomomimetyczny, LAMZ. LAMZ wzmaga miogenezę i osteoblastogenezę poprzez stymulację sygnalizacji wapnia-PGC-1α. Może być podawany wieloma drogami i poprawia zarówno masę mięśniową, jak i kostną, co skutkuje zwiększoną zdolnością lokomocji. Dlatego LAMZ ma potencjał jako lek terapeutyczny dla pacjentów z zaburzeniami lokomocji, takich jak pacjenci z sarkopenią i osteoporozą.
Leki są bezpieczniejsze niż ćwiczenia, ale nie ma leków wzmacniających zarówno mięśnie, jak i kości, gdy są podawane same. Wiele leków zwiększa ryzyko wystąpienia zdarzeń niepożądanych; w związku z tym istnieje zapotrzebowanie na indywidualne leki ukierunkowane na obie tkanki. W tym celu opracowaliśmy nowy sekwencyjny system badań przesiewowych leków i zidentyfikowaliśmy pochodną aminoindazolu, locamidazol (LAMZ), która promuje zarówno miogenezę, jak i osteoblastogenezę, jednocześnie hamując osteoklastogenezę. Podawanie tego leku wzmocniło funkcje lokomotoryczne, przy znacznym wzmocnieniu mięśni i kości. Mechanicznie LAMZ indukował Mef2c i PGC-1α w sposób zależny od sygnalizacji wapniowej. Ponieważ ta sygnalizacja jest aktywowana podczas ćwiczeń fizycznych, LAMZ naśladuje ćwiczenia fizyczne. Tym samym LAMZ jest obiecującym lekiem terapeutycznym w chorobach narządu ruchu, w tym sarkopenii i osteoporozie.
Wzmocnienie mięśni i kości podczas ćwiczeń zbiega się ze zmianami anabolicznymi zarówno w mięśniach, jak i kościach (np. wzrost proliferacji i/lub różnicowania miocytów i osteoblastów oraz ich spadek w osteoklastach). W poszukiwaniu leków, które mogą zastąpić ćwiczenia, stworzyliśmy sekwencyjny system badań przesiewowych leków, w którym oceniano ilościowo zróżnicowanie trzech linii komórek w mięśniach i kościach (miocyty, osteoblasty i osteoklasty). Najpierw opracowaliśmy nową metodę ilościowego określania proliferacji i różnicowania miocytów. Spośród 296 związków w bibliotece chemicznej osiem okazało się zwiększać proliferację i/lub różnicowanie komórek C2C12, linii komórkowej miocytów. Związek 17b, pochodna aminoindazolu, która wykazywała najsilniejszą promocję tworzenia miotubul, wzmacniał ekspresję łańcucha ciężkiego miozyny. Związek ten zwiększał ekspresję Myod1, Myog, Klf5 i Mef2c, czynników transkrypcyjnych, o których wiadomo, że są indukowane podczas miogenezy i zwiększają różnicowanie
LAMZ łagodzi kruchość mięśni i kości
Aby ustalić, czy LAMZ jest skuteczny jako nowy lek terapeutyczny w zaburzeniach ruchu, podaliśmy go doustnie myszom z zawieszonym ogonem, model nieużywania związany z odciążeniem, w którym zarówno mięsień, jak i kość kończyny tylnej stają się słabsze.27 Podawanie doustne LAMZ znacząco podwyższył ekspresję Ppargc1a w mięśniach i kościach. U myszy leczonych tym lekiem podczas zawieszania ogona nastąpił wzrost szerokości włókien mięśniowych. Analiza mikro-CT wykazała, że leczenie LAMZ zwiększa masę kostną. U tych myszy zaobserwowano znaczny wzrost osteoblastów i powierzchni osteoidu. Nie było istotnej różnicy w szybkości tworzenia kości, ze względu na wzrost kościotworzenia przez samo zawieszenie ogona. Resorpcja kości osteoklastycznej została zmniejszona przez leczenie LAMZ u tych myszy. Zmniejszenie mięśni i kości wywołane przez model nieużywania zostało złagodzone przez leczenie LAMZ
Brian Wang jest liderem myśli futurystycznej i popularnym blogerem naukowym z milionem czytelników miesięcznie. Jego blog Nextbigfuture.com zajmuje pierwsze miejsce w rankingu Science News Blog. Obejmuje wiele przełomowych technologii i trendów, w tym przestrzeń kosmiczną, robotykę, sztuczną inteligencję, medycynę, biotechnologię przeciwstarzeniową i nanotechnologię.
Znany z identyfikowania najnowocześniejszych technologii, obecnie jest współzałożycielem startupu i fundraiserem dla firm o wysokim potencjale we wczesnej fazie rozwoju. Pełni funkcję Szefa Działu Badań Alokacji dla inwestycji w głębokie technologie oraz Anioła Inwestora w Space Angels.
Częsty mówca w korporacjach, mówca TEDx, mówca Singularity University i gościnnie w licznych wywiadach dla radia i podcastów. Jest otwarty na wystąpienia publiczne i doradzanie.
