החוקרים משתמשים בהצלחה בווקטור ויראלי הקשור לאדנו כדי להחזיר את תפקוד המוח במודל עכבר של DEE52 המקושרת ל- SCN1B, להפחית התקפים והרחבת תוחלת החיים, סלילת הדרך לטיפול גנטי עתידי בקרב חולים.
לִלמוֹד: טיפול בגן ילודים אך לא נעורים מפחית התקפים ומאריך את תוחלת החיים בעכברי תסמונת SCN1B-Drawetו קרדיט תמונה: Natali _ Mis/Shutterstock.com
אנצפלופתיות התפתחותיות ואפילפטיות (DEE) הן קבוצה של הפרעות חמורות המאופיינות בהתקפים תכופים וכתוצאה מכך מוגבלות שכלית והתפתחותית, לרוב עם בסיס גנטי.
מצב אחד כזה הוא תסמונת DRAVET (DS), המופיעה בדרך כלל במהלך השנה הראשונה לחיים. מחקר שנערך לאחרונה בפורסם ב כתב העת לאימונולוגיה קלינית מדגיש את היתרונות הפוטנציאליים של טיפול בגנים בילודים במודל עכבר DS.
מָבוֹא
DS נגרם בעיקר על ידי מוטציות ב SCN1A הגן, המקודד את יחידת המשנה α (NAV1.1) של תעלת נתרן מגודרת מתח (VGSC) בקרומי תאים עצביים. עם זאת, מוטציות ב SCN1B יכול גם להוביל ל- DS או לצורה חמורה יותר של DEE, המכונה DEE52 אינפנטילית מוקדמת.
התקפים אלה עמידים בפני טיפולים קונבנציונליים וקשורים לסיכון גבוה לתמותה במהלך פרקים.
החלבון החסר ב- DEE52 הוא תת היחידה β1 של ה- VGSC, חיוני לעירור עצבי ולפנון של זרימת יון נתרן דרך VGSC ותעלות אשלגן מגודרות מתח. תת יחידה זו ממלאת תפקיד קריטי בהתפתחות המוח והלב על ידי ויסות תכונות נרגשות ותעתיק גנים.
בעכברים חסרים SCN1Bמצב הדומה ל- DEE52 מתפתח, המאופיין בהתקפים של גוף שלם ספונטני, אי שגשוג, אטקסיה והפרעות קצב לב. תסמינים אלה מובילים למוות בטרם עת בשלושת השבועות הראשונים לחיים.
מחקרים הראו כי נוירונים קליפת המוח בעכברים אלה מראים חריגות, עם תגובות מעוררות לקויות הן בשני הפנימיות החיוביות של פרוולבומין והן בתאי עצב פירמידאליים. בנוסף, היעדר יחידת המשנה β1 מוביל להפחתת SCN1A וביטוי NAV1.1 הן ברמות RNA והן ברמות החלבון.
סקירת לימוד
המחקר נועד לפתח ולהעריך טיפול החלפת גנים ל- DEE52 באמצעות וקטור נגיף הקשור ל- Adenovirus (AAV) המקודד DNA מעגלי (CDNA) לתת-יחידת β1, המכונה AAV-NAVβ1. וקטור זה הוענק לחללי החדר המוחי של SCN1Bעכברים.
לאחר הטיפול, הווקטור AAV-NAVβ1 ביטא בהצלחה את חלבון יחידת התת β1 בנוירונים מעוררים ומעכבים כאחד. עכברים שטופלו ביום השני לחיים חוו פחות התקפים חמורים פחות, יחד עם עלייה בולטת בתוחלת החיים.
בנוסף, הם לא הראו רגישות להתקפים לחום, טריגר שכיח שלא טופל SCN1Bעכברים.
שחזור יחידת המשנה β1 הוחזר גם הוא SCN1A ביטוי, שיפור ריגוש הנוירונים בקליפת המוח. עם זאת, למרות העלייה המשמעותית בהישרדות, עכברים שטופלו לא הצליחו לעלות במשקל נורמלי.
בעוד שגורים לא מטופלים שקלו כ -5.5 גרם בזמן המוות, גורים מטופלים הגיעו לכ -10 גרם, עדיין מתחת למשקל 20 גרם הטיפוסי שנראה בעכברים בריאים עד גיל 40.
שונות בתגובה
היעילות של טיפול AAV-NAVβ1 השתנתה בין עכברים מטופלים. במקרים מסוימים, בעלי חיים המשיכו לחוות התקפים, גם אם פחות, קצרים וקשירים יותר, ללא פרקים שנמשכו יותר מעשר שניות.
בין קבוצת משנה של 40 עכברים שטופלו, חיו רובם מעבר ל -30 יום, אם כי שלושה מתו מהתקפים ואחרים נכנעו לבזבוז. עם זאת, חלק מהעכברים שרדו למעלה ממאה יום ללא התקפים, ונראו רגילים מלבד גודלם הקטן יותר.
תזמון הטיפול
מעניין לציין כי מתן כפול מהמינון של AAV-NAVβ1 ביום העשירי לחיים לא הניב שיפורים, מה שמרמז כי יתכן כי שינויים מוחיים בלתי הפיכים כבר התרחשו.
לחלופין, ייתכן שהמינון לא הספיק ככל שהמוח גדל. מחקרים קודמים מצביעים על כך שקטורי AAV מסוימים נמשכים עד שבועיים כדי להגיע לרמות טיפוליות של mRNA וביטוי חלבון במוח, מה שיכול להסביר את חוסר ההשפעה בטיפולים מאוחרים יותר.
בטיחות בעכברים רגילים
כאשר ניתנה AAV-NAVβ1 לעכברים בריאים, נצפתה ביטוי תת-יחידת β1 מוגזם במוח ללא שום נזק נראה לעין. גורים מטופלים חיו מעבר למאה יום, ובעוד דפוסי הירי העצביים השתנו, לא התרחשה שום פעילות אפילפטית ספונטנית או מוות בטרם עת.
ב SCN1B-נוירונים של נוירונים, קיטוב חזרו לשגרה, ואילו בנוירונים מסוג פראי, התרחש שינוי היפר-קוטבי, מה שהוביל לעלייה בתדרי הירי בספים נמוכים יותר. זה יכול לשקף את הרמות הגבוהות של ביטוי חלבון β1 במוח לא מושפע לאחר הטיפול.
מַסְקָנָה
"עבודה זו מניחה את הבסיס להתפתחות עתידית של אסטרטגיה טיפולית גנים עבור SCN1Bחולי DEE מקושרים. " הממצאים מדגימים את ההבטחה לטיפול גנטי מוקדם בהרחבת תוחלת החיים והפחתת חומרת ההתקפים במודל עכבר של DEE52.
מחקר עתידי יהיה חיוני במיטוב שיטות המינון, העיתוי והמשלוח כדי למקסם את היתרונות הטיפוליים.
