O echipă interdisciplinară din Germania a reuşit să demonstreze pentru prima dată modul în care celulele nervoase ale pacienţilor cu boala Huntington pot fi vindecate, într-un studiu considerat revoluţionar.
Boala Huntington este o boală neurodegenerativă ereditară, caracterizată prin demenţă, declin cognitiv, coordonare defectuoasă a muşchilor, şi coree.Această tulburare genetică (cu transmitere autozomal dominant), afectează sistemul nervos central şi provoacă degenerarea progresivă a celulelor creierului.
Boala Huntington sau Coreea Huntington, cunoscută în trecut (1500 A.D.) sub denumirea de dansul Sf. Vitus, este rezultatul unei mutaţii genetice care determină expansiunea anormală a secvenţei repetitive CAG din ADN, care codifică aminoacidul glutamină.
Produsul rezultat, o proteina de mari dimensiuni numită huntingtină are o secvenţă sporită a rezidurilor de poliglutamină, fapt ce duce la apariţia bolii, mecanismul fiziopatologic fiind în prezent necunoscut.
Proteina huntingtină se acumulează selectiv în celulele cerebrale, sensibile la nivelurile toxice ale acestei proteine. Nucleul caudat se atrofiază, populaţia celulelor mici degenerează şi nivelul neurotransmiţătorului γ-aminobutiric (GABA) si al substanţei P descreşte.
Această formă rară de demenţă afectează ambele sexe în mod egal, iar simptomele încep să se dezvolte după vârsta de 30 de ani.O echipă interdisciplinară de la Departamentul de Neurologie Moleculară şi Departamentul de Biologie a Celulelor Stem, de la Universitätsklinikum Erlangen şi Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) a descoperit acum un tratament care este în prezent testat în studii clinice.
Oamenii de ştiinţă au descoperit că o moleculă mică accelerează degradarea unei molecule mesager specifice necesare sintezei proteinelor în aşa fel încât nivelul de huntingtină scade semnificativ la pacienţi.
O moleculă mică este o substanţă organică cu o greutate moleculară mică, ce este capabilă să modifice procesele biologice, cum ar fi sinteza proteinelor. Cu acest studiu considerat revoluţionar, echipa interdisciplinară de la Erlangen a reuşit să demonstreze pentru prima dată modul în care celulele nervoase ale pacienţilor cu Huntington pot fi vindecate.
Descoperirile au fost publicate recent în Nature Communications.Boala Huntington se caracterizează prin intensificarea mişcărilor involuntare şi uneori bruşte. Pe lângă acest simptom, pacienţii suferă de tulburări cognitive severe şi simptome psihiatrice.
Majoritatea oamenilor se îmbolnăvesc la o vârstă tânără şi boala este de obicei fatală la 20 de ani de la debut.
Abordările terapeutice care sunt testate clinic în prezent încearcă să scadă nivelul de huntingtină.
Cercetătorii de la Clinica de tulburări ereditare de mişcare de la Universitätsklinikum Erlangen investighează, de asemenea, această abordare ca parte a unui studiu clinic de fază 2a foarte timpuriu.
În studiul echipei Erlangen, moleculele mici cu substanţa activă branaplam, administrate sub formă de tabletă au redus nivelul proteinelor huntingtină.
Această reuşită a condus la începerea primului studiu internaţional al companiei farmaceutice Novartis, care a examinat eficacitatea substanţei active branaplam în boala Huntington.
Până acum însă, mecanismul de acţiune a rămas necunoscut. Pentru a descoperi acest lucru în celulele nervoase umane ale pacienţilor cu Huntington, o echipă multi-disciplinară de la Universitätsklinikum Erlangen, care a inclus cercetători din domeniile neurologiei, neuroştiinţei şi bioinformaticii neurologice moleculare, şi a biologiei celulelor stem, şi-a unit forţele.
Oamenii de ştiinţă au produs în laborator celule nervoase ale creierului din celule stem pluripotente, obţinute din celulele pielii umane şi apoi, într-un stadiu incipient de dezvoltare celulară, le-au programat genetic.
Echipa a tratat celulele nervoase de la pacienţii Huntington cu substanţa activă branaplam şi a descoperit că nivelurile dăunătoare de huntingtină au fost reduse chiar şi după adăugarea unor cantităţi foarte mici de substanţă.
Se ştia anterior că branaplam se leagă de moleculele de ARN mesager (ARNm). Pentru a investiga efectele acestei substanţe active asupra moleculelor ARNm, cercetătorii au măsurat moleculele de ARN din multe serii de celule, prin secvenţierea ARN-ului.
Oamenii de ştiinţă au reuşit să descifreze mecanismul de acţiune dintr-o cantitate enormă de date, folosind metode biostatistice şi algorimi inteligenţi (Inteligenţa Artificială – IA), şi au constatat că branaplam are un efect semnificativ asupra aşa-numitului proces de splicing a biomoleculelor de ARN, secţiunile inutile ale moleculelor de ARNm fiind îndepărtate în acest proces.
Acest lucru a fost observat şi în molecula ARNm a genei care produce proteinele huntingtină. Secţiunea rămasă în ARN-ul proteinelor huntingtină destabilizează şi degradează moleculele de ARNm, ceea ce înseamnă că modificările genetice în aceste proteine nu se mai produc.
