Νέο όχημα μεταφοράς γονιδίων υπόσχεται θεραπεία για εγκεφαλικές παθήσεις

Μια μελέτη από επιστήμονες στο Broad Institute του MIT και στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ διαπίστωσε ότι ένας φορέας γονιδιακής θεραπείας που χρησιμοποιεί ανθρώπινη πρωτεΐνη διασχίζει αποτελεσματικά τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και μεταφέρει ένα γονίδιο στόχο στον εγκέφαλο ποντικών με ανθρώπινη πρωτεΐνη. Αυτή η εξέλιξη θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά τη θεραπεία ασθενειών του εγκεφάλου στον άνθρωπο.

Η γονιδιακή θεραπεία έχει τη δυνατότητα να θεραπεύσει σοβαρές γενετικές παθήσεις του εγκεφάλου για τις οποίες δεν υπάρχουν επί του παρόντος θεραπείες και περιορισμένες επιλογές θεραπείας. Ωστόσο, οι υπάρχουσες μέθοδοι παράδοσης γονιδίων, όπως οι αδενο-συνδεόμενοι ιοί (AAVs), δεν είναι σε θέση να διασχίσουν αποτελεσματικά τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και να παραδώσουν θεραπευτικό υλικό στον εγκέφαλο. Αυτή η πρόκληση έχει εμποδίσει την ανάπτυξη ασφαλέστερων και αποτελεσματικότερων γονιδιακών θεραπειών για εγκεφαλικές παθήσεις για δεκαετίες.

Τώρα, ερευνητές στο εργαστήριο του Ben Deverman δημιούργησαν το πρώτο δημοσιευμένο AAV που στοχεύει μια ανθρώπινη πρωτεΐνη για να μεταφέρει γονίδια στον εγκέφαλο σε ποντίκια με τον ανθρώπινο υποδοχέα τρανσφερίνης. Αυτός ο ιός συνδέεται με τον ανθρώπινο υποδοχέα τρανσφερρίνης, ο οποίος είναι άφθονος στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό των ανθρώπων. Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science, η ομάδα έδειξε ότι το AAV τους, που εγχύθηκε στο αίμα των ποντικών με τον υποδοχέα ανθρώπινης τρανσφερίνης, εισήλθε στον εγκέφαλο σε πολύ υψηλότερα επίπεδα από το AAV που χρησιμοποιείται στη γονιδιακή θεραπεία του κεντρικού νευρικού συστήματος που έχει εγκριθεί από την FDA., AAV9. Ο ιός έφτασε επίσης σε ένα ευρύ φάσμα σημαντικών τύπων εγκεφαλικών κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των νευρώνων και των αστροκυττάρων. Οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι το AAV τους ήταν σε θέση να παρέχει αντίγραφα του γονιδίου GBA1, το οποίο σχετίζεται με νόσος Gaucher, άνοια με Σώματα Lewy και Νόσος του Πάρκινσον, σε μεγάλο αριθμό κυττάρων στον εγκέφαλο.

Οι επιστήμονες προτείνουν ότι το νέο τους AAV μπορεί να είναι μια καλύτερη επιλογή για τη θεραπεία νευροαναπτυξιακών διαταραχών που προκαλούνται από μεταλλάξεις ενός γονιδίου, όπως το σύνδρομο Rett ή η ανεπάρκεια SHANK3, επίσης όσον αφορά τις ασθένειες λυσοσωμικής αποθήκευσης όπως η ανεπάρκεια GBA1 και νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως η νόσος του Huntington, ασθένειες πριόν, αταξία Friedreich, και μονογονιδιακές μορφές ALS και Πάρκινσον.

"Από τότε που μπήκαμε στο Broad Institute, η αποστολή μας ήταν να δημιουργήσουμε ευκαιρίες για γονιδιακές θεραπείες του κεντρικού νευρικού συστήματος. Εάν αυτό το AAV ανταποκρίνεται στις προσδοκίες μας στις ανθρώπινες μελέτες, θα είναι πολύ πιο αποτελεσματικό από τις τρέχουσες μεθόδους", δήλωσε ο Ben Deverman. Ανώτερος συγγραφέας της μελέτης.

Η μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι το νέο AAV θα μπορούσε να ενισχύσει σημαντικά τη μεταφορά γονιδίων στον εγκέφαλο σε σύγκριση με το AAV9, το οποίο είναι εγκεκριμένο για τη θεραπεία της νωτιαίας μυϊκής ατροφίας σε βρέφη αλλά είναι σχετικά αναποτελεσματική για την παράδοση γονιδίων στον εγκέφαλο των ενηλίκων. Το νέο AAV έφτασε το 71% των νευρώνων και το 92% των αστροκυττάρων σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η νέα τους ανάπτυξη AAV έχει μεγάλες δυνατότητες για τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών και μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ποιότητα ζωής των ασθενών.

Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Science.