Новая генная терапия может остановить смертельные заболевания головного мозга
Нейробиологи разработали одноразовую дозу генетического лекарства, которое, как было доказано, останавливает прогрессирование болезни двигательных нейронов.
Исследователи разработали однодозовую генетическую терапию, которая может устранить блокировку белков, вызывающую заболевание двигательных нейронов, также называемое боковым амиотрофическим склерозом, и лобно-височную деменцию, два неизлечимых нейродегенеративных заболевания, которые в конечном итоге приводят к смерти.
В здоровых нейронах естественным образом вырабатывается ДНК-связывающий белок TAR 43 (TDP-43), который важен для их здорового функционирования. Однако TDP-43 может модифицироваться после синтеза, что приводит к его накоплению и агрегации не в той части клеток, что препятствует их правильной работе.
Эти накопления связаны с разрушительными нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь двигательных нейронов (БДН), также известная как боковой амиотрофический склероз (БАС), и лобно-височная деменция (ЛВД).
БАС — это быстро прогрессирующее заболевание, которое влияет на способность головного и спинного мозга взаимодействовать с мышцами, вызывая слабость, которая со временем ухудшается. ЛВД — это группа расстройств, характеризующихся потерей нейронов в лобных и височных долях головного мозга, что вызывает трудности с произношением и/или пониманием речи, деградацию личности. Оба заболевания неизлечимы и в конечном итоге приводят к смерти.
Впервые раскрыв механизм накопления патологического TDP-43 при БАС и ЛВД, исследователи из Университета Маккуори в Сиднее создали генетическую терапию, позволяющую очистить блокировки и предотвратить их повторное формирование.
«Мы впервые обнаружили, что там, где есть патологический TDP-43, также наблюдается увеличение второго белка, 14-3-3», — сказал Ларс Иттнер, соавтор исследования. «Два белка взаимодействуют, что приводит к накоплению этих веществ в клетках. Благодаря этому нам удалось выделить короткий пептид, который контролирует это взаимодействие, и его мы использовали для создания CTx1000».
Исследователи обнаружили, что у мышей однократная доза CTx1000 воздействовала только на «плохой» TDP-43, оставляя здоровую его версию в покое. Это не только было безопасно, но и эффективно, даже если симптомы присутствовали во время лечения.
«Важно, что CTx1000 нацелен только на патологический TDP-43, позволяя производить здоровую версию белка и беспрепятственно выполнять свою работу», — сказал Ларс Иттнер. «Когда мы вводили его в лаборатории, он растворял накопления, помечая белки TDP-43 для переработки в организме и предотвращая образование новых».
Исследователям из Университета Маккуори потребовалось целых 15 лет, чтобы достичь этой точки. Теперь они хотят увидеть, будут ли полученные результаты применимы к людям.
«Мы очень надеемся, что когда терапия перейдет к испытаниям на людях, она не только предотвратит смерть людей как от БАС, так и от ЛВД, но даже позволит пациентам восстановить часть утраченных функций посредством реабилитации», — говорят ученые.
Поскольку исследователи изучили в лаборатории различные мутации в генах TDP, лечение может найти применение и за пределами этих двух состояний.
«Мы хотели вне всякого сомнения доказать, что это будет работать в различных ситуациях, и это привело к явному улучшению как симптомов, так и патологии мозга», — сказала Анника ван Хуммель, соавтор работы. «Хотя первоначально мы концентрируемся на БАС и ЛВД,… около 50 процентов случаев болезни Альцгеймера также демонстрируют патологию TDP, поэтому вполне возможно, что в будущем это лечение можно будет применить и к другим нейродегенеративным состояниям».
Исследование было опубликовано в журнале Neuron.