ALS: nowa terapia może być w zasięgu wzroku
Nowe badania prowadzą do odkrycia, które „sugeruje jasne podejście do opracowania potencjalnej terapii ALS”.
Stwardnienie zanikowe boczne (ALS) to schorzenie neurodegeneracyjne, które atakuje neurony ruchowe człowieka.
Według National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) osoby z ALS doświadczają stopniowego porażenia, które często kończy się śmiercią z powodu niewydolności oddechowej w ciągu 3–5 lat. Jednak około 10 procent osób cierpiących na tę chorobę żyje jeszcze 10 lat.
NINDS cytuje również Centers for Disease Control and Prevention’s (CDC) z 2016 r. Szacuje, że 14 000–15 000 osób w Stanach Zjednoczonych cierpi na tę chorobę. Obecnie ALS nie ma znanego lekarstwa.
Amerykańska Agencja ds.Żywności i Leków (FDA) zatwierdziła tylko dwa leki, które spowalniają chorobę, choć skromnie: riluzol i edarawon. Badania kliniczne wykazały, że riluzol wydłuża przeżycie o kilka miesięcy, a edarawon poprawia codzienne funkcjonowanie osób z ALS.
Generalnie jednak osoby żyjące z ALS odnoszą korzyści głównie z opieki podtrzymującej lub paliatywnej.
Nowe badania mogą pomóc zmienić te ograniczone opcje leczenia, ponieważ naukowcy odkryli gen, który może służyć jako nowy cel leku.
Joseph Klim, doktor habilitowany na Harvard Department of Stem Cell and Regenerative Biology w Cambridge, MA, jest pierwszym autorem nowej pracy, która ukazała się w czasopiśmie Nature Neuroscience.
„Eksperymenty dają pacjentom wielką nadzieję”
Poprzednie badania wykazały, że białko TDP-43 skupia się w neuronach osób z ALS. Zamiast pozostawać w jądrach tych komórek - jak w zdrowym neuronie - w ALS, białko opuszcza jądro i gromadzi się w cytoplazmie komórki.
To odkrycie doprowadziło naukowców do przekonania, że system „usuwania śmieci” neuronów był genetycznie wadliwy w sposób, który wpływał na TDP-43, ale nie wiedzieli, które geny są odpowiedzialne.
TDP-43 wiąże się z RNA, które przekazuje informację genetyczną potrzebną do aktywacji określonego białka.
W tym badaniu Klim i współpracownicy postanowili zbadać każdy typ RNA, który reguluje białko TDP-43 w ludzkich neuronach. Zmodyfikowali również genetycznie TDP-43 i zbadali efekty.
Korzystając z neuronów ruchowych utworzonych z ludzkich komórek macierzystych, naukowcy zmniejszyli poziom białka TDP-43 i zbadali, jak w rezultacie zmienia się ekspresja genów.
Sekwencjonowanie RNA ujawniło, że Stathmin2 (STMN2), gen odgrywający kluczową rolę we wzroście i naprawie neuronów, zmienił się znacząco i konsekwentnie wraz z TDP-43.
„Kiedy już uzyskaliśmy związek między TDP-43 a utratą tego innego krytycznego genu, STMN2, mogliśmy zobaczyć, jak neuron ruchowy może zacząć zawodzić w ALS” - wyjaśnia Klim.
Kevin Eggan, profesor Wydziału Komórek Macierzystych i Biologii Regeneracyjnej na Uniwersytecie Harvarda oraz autor korespondujący z badaniami, wyjaśnia, w jaki sposób naukowcy osiągnęli wyniki.
„Po odkryciu, że nasz model ludzkich komórek macierzystych dokładnie przewidział, co dzieje się u pacjentów, [Klim] przystąpił do testowania w tym systemie, czy naprawienie Stathmin2 może uratować degenerację neuronu ruchowego w naszym naczyniu, spowodowaną przez zakłócający TDP-43”.
„W pięknej serii eksperymentów, które, jak sądzę, dają wielką nadzieję pacjentom, pokazał, że tak właśnie było: uratowanie ekspresji wzrostu neuronu ruchowego z uratowaniem Stathmin2” - mówi prof. Eggan.
Kim dodaje: „Odkryliśmy, że kiedy poziomy TDP-43 są zmniejszone w jądrze […], STMN2 nie może stworzyć istotnego składnika do naprawy lub wzrostu aksonów neuronów ruchowych”.
Naukowcy przeanalizowali również ludzkie neurony, które uzyskali podczas sekcji zwłok od osób, które żyły z ALS. Odkrycia te dodatkowo powtórzyły wyniki badań komórek macierzystych.
„Te eksperymenty wskazują na jasną ścieżkę do testowania, czy naprawa Stathmin2 u pacjentów może spowolnić lub zatrzymać chorobę” - mówi prof. Eggan.
„Odkrycie, którego dokonaliśmy, sugeruje jasne podejście do opracowania potencjalnej terapii ALS - takiej, która będzie interweniować u wszystkich z wyjątkiem bardzo niewielkiej liczby osób, niezależnie od genetycznej przyczyny ich choroby”.
Prof. Kevin Eggan
