Ο νέος φορέας μεταφοράς γονιδίων υπόσχεται τη θεραπεία ασθενειών του εγκεφάλου

Μια μελέτη επιστημόνων στο Ινστιτούτο Broad του MIT και στο Πανεπιστήμιο Harvard έδειξε ότι ένας φορέας γονιδιακής θεραπείας που χρησιμοποιεί ανθρώπινη πρωτεΐνη διαπερνά 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 των εγκεφαλικών παθήσεων στους ανθρώπους.

Η γονιδιακή θεραπεία έχει τη δυνατότητα να θεραπεύσει σοβαρές γενετικές ασθένειες του εγκεφάλου για τις οποίες δεν υπάρχουν προς το παρόν θεραπείες και οι επιλογές θεραπείας είναι περιορισμένες. Ωστόσο, οι υπάρχουσες μέθοδοι χορήγησης γονιδίων, όπως οι αδενο-σχετιζόμενοι ιοί (AAVs), δεν είναι σε θέση να διασχίσουν αποτελεσματικά τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και να μεταφέρουν θεραπευτικό υλικό στον εγκέφαλο. Αυτή η πρόκληση έχει εμποδίσει την ανάπτυξη ασφαλέστερων και πιο αποτελεσματικών γονιδιακών θεραπειών για ασθένειες του εγκεφάλου εδώ και 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 τρανσφερίνης, ο οποίος υπάρχει σε αφθονία στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό στους ανθρώπους. Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science, η ομάδα έδειξε ότι το AAV τους, όταν εγχύθηκε στο αίμα ποντικών με τον ανθρώπινο υποδοχέα τρανσφερίνης, εισήλθε στον εγκέφαλο σε πολύ υψηλότερα επίπεδα από το AAV που χρησιμοποιείται στην εγκεκριμένη από τον FDA γονιδιακή θεραπεία του κεντρικού νευρικού συστήματος, AAV9. Ο ιός έφτασε επίσης σε μεγάλο αριθμό σημαντικών τύπων εγκεφαλικών κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων νευρώνων και αστροκυττάρων. Οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι το AAV τους ήταν σε θέση να μεταφέρει αντίγραφα του γονιδίου GBA1, το οποίο σχετίζεται με τη νόσο Gaucher, την άνοια με σωμάτια Lewy και τη νόσο του Parkinson, σε μεγάλο αριθμό κυττάρων στον εγκέφαλο.

Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι το νέο τους AAV μπορεί να αποτελεί καλύτερη επιλογή για τη θεραπεία νευροαναπτυξιακών διαταραχών που προκαλούνται από μεταλλάξεις ενός γονιδίου, όπως το σύνδρομο Rett ή η ανεπάρκεια SHANK3, καθώς και από ασθένειες λυσοσωμικής αποθήκευσης όπως η ανεπάρκεια GBA1, και νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως η νόσος του Huntington, οι ασθένειες prion, η αταξία Friedreich και οι μορφές ALS ενός γονιδίου και η νόσος του Parkinson.

«Από την ένταξή μας στο Ινστιτούτο Broad, η αποστολή μας ήταν να δημιουργήσουμε ευκαιρίες για γονιδιακές θεραπείες στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Εάν αυτό το AAV ανταποκριθεί στις προσδοκίες μας σε μελέτες σε ανθρώπους, θα είναι πολύ πιο αποτελεσματικό από τις τρέχουσες θεραπείες», δήλωσε ο Ben Deverman, κύριος συγγραφέας της μελέτης.

Η μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι το νέο AAV θα μπορούσε να ενισχύσει σημαντικά την παροχή γονιδίων στον εγκέφαλο σε σύγκριση με το AAV9, το οποίο έχει εγκριθεί για τη θεραπεία της νωτιαίας μυϊκής ατροφίας σε βρέφη, αλλά είναι σχετικά αναποτελεσματικό στην παροχή γονιδίων στον ενήλικο εγκέφαλο. Το νέο AAV έφτασε έως και το 71% των νευρώνων και το 92% των αστροκυττάρων σε όλες τις 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 δημοσιεύονται στο περιοδικό Science.