Terapia genowa obiecująca w przypadku zespołu FOXG1: badanie

BUFFALO, N.Y. — Wirusowa terapia genowa opracowana przez naukowców z Uniwersytetu w Buffalo skutecznie odwróciła niektóre nieprawidłowości w mózgu noworodków myszy z zespołem FOXG1, co stanowi ważny krok w kierunku pewnego dnia leczenia dzieci z tym poważnym zaburzeniem neurorozwojowym.

To pośrednie dostarczanie genu FOXG1 przez wirusa związanego z adenowirusem 9 (AAV9) zostało szczegółowo opisane w badaniu opublikowanym 5 czerwca w czasopiśmie Molekularne podejścia terapeutyczne i rozwój kliniczny. Badanie wykazało, że poporodowe wstrzyknięcia leku jednodniowym myszom wyleczyły szereg nieprawidłowości, w tym części mózgu odpowiedzialne za język, pamięć i interakcje społeczne.

„Nasze odkrycia podkreślają skuteczność terapii genowej opartej na AAV9 jako realnej strategii terapeutycznej w leczeniu zespołu FOXG1 i potencjalnie innych zaburzeń neurorozwojowych z podobnymi nieprawidłowościami mózgu” – mówi dr Soo-Kyung Lee, profesor Empire Innovation Professor i Om P. Bahl Endowed Professor na Wydziale Nauk Biologicznych Uniwersytetu Kalifornijskiego w College of Arts and Sciences, która prowadziła badania wraz ze swoim mężem, doktorem Jayem Lee, profesorem na tym wydziale. „To badanie podkreśla terapeutyczne znaczenie naszego podejścia na etapach poporodowych, czyli krytycznych ramach czasowych interwencji”.

U nastoletniej córki Liz, Yuny, w wieku dwóch lat zdiagnozowano zespół FOXG1. Od tego czasu badacze ugruntowali swoją pozycję wiodących ekspertów w dziedzinie tego zaburzenia i są głównymi badaczami w Centrum Badawczym FOXG1 (FRC) na Uniwersytecie UB. Centrum, które uruchomiono na początku tego roku, oraz to niedawne badanie są wspierane przez Fundację Badawczą FOXG1.

Badaniem kierowała wspólnie dr Katherine Mayer, główna badaczka w Nationwide Children's Hospital w Columbus w stanie Ohio. Inne wkłady reprezentują Uniwersytet Pensylwanii i Centrum Medyczne Samsung w Seulu w Korei Południowej.

Odwracanie deformacji strukturalnych

Główny gen regulatorowy FOXG1 jest jednym z najważniejszych genów odpowiedzialnych za wczesny rozwój mózgu, a jego upośledzenie może prowadzić do głębokich nieprawidłowości w strukturze mózgu.

Lees wykazali wcześniej, że gen i białko FOXG1 pozostają aktywne u myszy po urodzeniu, więc zastanawiali się, czy przywrócenie poziomu FOXG1 może odwrócić niektóre nieprawidłowości związane z zespołem FOXG1.

Do tych nieprawidłowości zalicza się brak pełnego rozwoju ciała modzelowatego – wiązki nerwów łączących półkule mózgowe i pomagającej zintegrować informacje czuciowe i motoryczne z interakcjami społecznymi, funkcjami wykonawczymi i językiem.

Uważano, że korekcja ciała modzelowatego po urodzeniu będzie bardzo trudna, ponieważ rozwija się ona przed urodzeniem, ale po wstrzyknięciu myszom po urodzeniu wirusowa terapia genowa zespołu Lee ponownie połączyła aksony ciała modzelowatego i przywróciła ciało modzelowate, co spowodowało dramatyczny odbudowa ciała modzelowatego.

Zabieg zwiększył także rozmiar zakrętu zębatego, który jest główną bramą generującą dane wejściowe do pozostałej części hipokampa i ma kluczowe znaczenie dla pamięci. Jest to jeden z niewielu obszarów mózgu, który w miarę przechodzenia ssaków w okres dojrzewania nadal wytwarza nowe neurony, co czyni go krytycznym celem terapii poporodowych.

Ponadto leczenie oszczędziło obszary mózgu powiązane z szybkością sygnału między neuronami.

Oligodendrocyty to komórki odpowiedzialne przede wszystkim za mielinizację, proces izolowania nerwów, dzięki czemu mogą szybko przekazywać informacje. Mózgi dotknięte FOXG1 często zawierają dużą liczbę komórek prekursorowych oligodendrocytów (OPC), ale mają opóźnioną mielinizację.

Według badania leczenie normalizowało liczbę OPC podczas remielinizacji.

Naukowcy twierdzą, że badanie stanowi solidną podstawę do skierowania terapii genowej w kierunku badań klinicznych na ludziach.

„Cieszymy się, że w tym badaniu całkowicie usunięto nieprawidłowości strukturalne mózgu zaobserwowane w naszym mysim modelu. Stanowi to ważny krok naprzód w naszych badaniach. Dzięki tym obiecującym wynikom pragniemy skierować AAV9 do badań klinicznych na ludziach, co jest na co mamy nadzieję.” „Możemy rozszerzyć te odkrycia, aby przynieść korzyści dzieciom z zespołem FOXG1”.