Група дослідників з лабораторії Cold Spring Harbor (CSHL) пролила світло на патології спінальної м'язової атрофії (СМА) - рідкісного, але небезпечного захворювання, яке викликає м'язову слабкість і параліч і є головною генетичної причиною смертності у немовлят. Нові ідеї можуть виявитися корисними для науковців, які в даний час працюють над тим, щоб визначити оптимальні стратегії лікування пацієнтів з цим захворюванням.
СМА є хворобою рухових нейронів. Вона веде до виродження нервів, які контролюють м'язи і свідомий рух. Цим нейронам потрібен білок, відомий як білок «життєздатності рухових нейронів» (SMN). Як правило, всі клітини містять два варіанти білка, звані SMN1 і SMN2. У здорових пацієнтів клітини багаті SMN1, а SMN2 знаходиться в обмеженій кількості і має нестійку форму.
У пацієнтів, які страждають СМА, клітини не можуть генерувати білок SMN1. Таким чином, вони змушені покладатися на невелику кількість білка SMN2.
Професор Adrian Krainer з CSHL, у співпраці з Isis Pharmaceuticals розробив препарат, який дозволяє правильно «редагувати» ген SMN2, тим самим значно збільшуючи кількість функціонального білка в нейронах. Препарат, відомий як антисмислової олигонуклеотид (ASO), подавав великі надії в доклінічних випробуваннях на лабораторних мишах з СМА. В даний час клінічні випробування на хворих СМА знаходяться в 3 фазі.
Препарат доставляється безпосередньо в спинномозкову рідину немовлят і дітей з СМА. «Ми вважали, що область існування SMN знаходиться в центральній нервовій системі (ЦНС), а не в периферичних тканинах, таких як кінцівки або печінку. Тому більшість наших зусиль було спрямовано на підвищення рівня SMN в ЦНС », пояснює Krainer. «Але за останні роки було знайдено доказ, яке кидає виклик нашим припущенням про патологію захворювання, і у нас виникло питання: чи потрібно збільшувати рівень SMN в ЦНС або периферійних тканинах, або в двох місцях одночасно?»
У Genes Development повідомлялося, що дослідники розробили метод відновлення вироблення SMN в периферичних тканинах, що дозволяє їм визначити роль препарату як всередині, так і за межами ЦНС. Команда лікувала лабораторних мишей за допомогою добре зарекомендував себе ASO вводячи його підшкірно. Відповідно до попередніх результатів препарат підвищував рівень SMN як в ЦНС, так і периферичних тканинах. У новонароджених мишей препарат, що вводився в периферію, міг досягати ЦНС. Завдяки цій процедурі тварини вилікувалися.
Потім вчені вводили «приманку» олигонуклеотид в ЦНС, а також робили підшкірну ін'єкцію ASO в зону СМА. «Наша приманка повинна була инактивировать препарат в ЦНС», пояснює Krainer. «SMN2 як і раніше проводився в периферичних тканинах, але не було ніякого його збільшення в ЦНС». Але результати були вражаючими і непередбаченими. «Ми були вражені, виявивши, що у нашого фігуранта не було зафіксовано абсолютно ніякого впливу на рухові нейрони і їх відновлення. На відміну від наших початкових припущень, збільшення рівня SMN в ЦНС не є істотним для того, щоб врятувати лабораторних мишей, хворих СМА ».
Ця робота може допомогти розробити оптимальні стратегії лікування СМА. «Існує можливість того, що, зміна способу введення препарату може призвести до кращих результатів. Наші спостереження за унікальними особливостями лабораторних мишей допоможуть нам зрозуміти основні механізми роботи цього білка, і це дуже важливо », сказав Krainer.
За матеріалами: www.cshl.edu
Ілюстрація з сайту: www.cshl.edu