Новое Северо-западное исследование Медицины, опубликованное по своей природе Генотерапия, представляет свидетельства, которые закладывают основу развитию будущих генных заместительных терапий, чтобы лечить пациентов с фатальным нейромускульным беспорядком.Используя нетоксичный вирус, введенный непосредственно в двигательную зону коры головного мозга моделей мыши с АЛЬСОМ, ученые показали, что они могут поставить новые гены поврежденным верхним мотонейронам. Этот процесс передачи ДНК от вируса к нейронам называют трансдукцией.Чтобы проверить выполнимость трансдукции, у исследовательской группы был вирус, поставляют ген, который выражает зеленый флуоресцентный белок – цвет помог ученым визуализировать, как нейроны работали.
Теперь, когда они знают, что стратегия трансдукции эффективная, они будут использовать ее в будущем исследовании, чтобы поставить гены, которые исправляют мутации в клетках АЛЬСА.Значительно, ученые смогли определенно изменить экспрессию гена в больных верхних мотонейронах, не нарушая другие нейроны в двигательной зоне коры головного мозга. Непреднамеренно управление другими клетками могло выделить каскад неизвестных эффектов.
«Мозг очень сложен со многими различными клетками, но в АЛЬСЕ только отличное население нейрона показывает начальную уязвимость и подвергается прогрессивному вырождению», сказал ведущий автор исследования Хэнд Оздинлер, доцент невралгии в Северо-Западном университете Медицинская школа Файнберга. «Чтобы разработать стратегии эффективного лечения, мы должны поставить гены только нуждающимся нейронам. Этого не легко достигнуть – предыдущим исследованиям удалось вызвать широкую, но неопределенную трансдукцию многих различных нейронов».
АЛЬС или амиотрофический боковой склероз, отмечен ухудшением мотонейронов, которое вызывает мышечную слабость и ослабило разговор, глотание и дыхание, в конечном счете приведя к параличу и смерти. В предыдущем исследовании Ozdinler показал, что дефекты в верхних мотонейронах (также известный как corticospinal мотонейроны), которые посылают сообщения от мозга до спинного мозга, чтобы активировать добровольное движение, могут быть отправной точкой для болезни.
В недавнем исследовании команда Оздинлера проверила семь различных штаммов adeno-связанного вируса. Они нашли, что нетоксичное напряжение под названием AAV2-2, уже используемый в клинических исследованиях для болезней, таких как болезнь Паркинсона, смогло поставить гены поврежденным верхним мотонейронам по ставкам, выше чем когда-либо замеченным прежде.«С просто одноразовой инъекцией в двигательную зону коры головного мозга гены были очень определенно поставлены верхним мотонейронам», сказал Оздинлер. «Среди всех преобразованных клеток приблизительно 70 процентов были верхними мотонейронами.
Без селективности это было бы приблизительно 1 процент».Следователи показали, что вирус AAV2-2 преобразовал верхние мотонейроны в моделях и предсимптоматических и симптоматических сцен АЛЬСА, предположив, что пациенты могли в конечном счете извлечь выгоду из терапии на основе этой работы даже после того, как они начали испытывать признаки.
«Это новое исследование имеет очень важные клинические последствия, специально для пациентов с семейным АЛЬСОМ, которые показывают верхние дефекты мотонейрона», сказал Оздинлер.Верхняя информация о проектах мотонейрона к спинному мозгу через его аксон, длинную, подобную отделению часть клетки, которая посылает импульсы в другие клетки. Флуоресцентный белок, который был передан нейронам, сделал этот процесс видимым.
«Мы видели, что во время АЛЬСА, повредил верхнюю остановку мотонейронов, говорящую со спинными нейронами», сказал Оздинлер. «В дальнейшем исследовании мы исследуем, как мы можем смодулировать экспрессию гена, чтобы ввести правильные версии видоизмененных генов и улучшить ту возможность соединения и двигательные функции».