Rejestracja

Please leave these two fields as-is:
UWAGA: Prosimy o rozwiązanie prostego równania matematycznego!
zamknij

Zaloguj się

Zapomniałeś hasła?

Jeżeli nie pamiętasz swojego hasła, wyślemy Ci nowe - wystarczy skorzystać ze specjalnego formularza
Przypomnij mi hasło

Zarejestruj się
Napisano: 25 lipca 2011

Liczba komentarzy: 0
Oswajamy biotechnologię (V) — choroby neurodegeneracyjne

Terapia genowa a leczenie chorób neurodegeneracyjnych

Choroby neurodegeneracyjne od lat stanowią nie lada wyzwanie dla biotechnologów, ponieważ neurony nie posiadają zdolności do podziałów i regeneracji, tak jak chociażby wątroba. Terapia genowa wydaje się być w tym przypadku obiecującą perspektywą i celem dla astrocytów, fibroblastów, oligodendrocytów oraz macierzystych komórek nerwowych.

Transfer odbywa się przy udziale wektorów wirusowych takich jak lentiwirusy,  adenowirusy, wirusy towarzyszące adenowirusom i wirusy opryszczki (ang. herpes simplex virus), które brane są pod szczególną uwagę ze względu na neurotropizm (powinowactwo do układu nerwowego).

Do tej pory w terapii chorób neurodegeneracyjnych stosowano kilka podejść. Wszczepiano genetycznie zmienione neurony płodowe, wykorzystywano wyizolowane nerwowe komórki macierzyste (ang. neural stem cell), wprowadzano (najczęściej do mózgu) prawidłowe geny, które uległy uszkodzeniu lub zmutowaniu. Próbowano także hamować ekspresję genów nieprawidłowych poprzez użycie strategii antysensownej czy też dokonywać transferu genów kodujących czynniki neurotroficzne.

Choroby Alzheimera oraz Parkinsona znajdują się obecnie na samym szczycie piramidy chorób, które najczęściej występują u osób starszych. Warto zapoznać się z osiągnięciami terapii genowej, która ostatnimi laty daje nam ogromną nadzieję w walce z tymi schorzeniami.

Choroba Alzheimera

Choroba Alzheimera jest postępującą chorobą neurodegeneracyjną, w której destrukcji ulegają neurony cholinergiczne. Dochodzi do nadmiernej akumulacji płytek β-amyloidowych (produkt proteolitycznego cięcia białka APP za pomocą sekretaz) w przestrzeni zewnątrzkomórkowej oraz wewnątrzkomórkowym gromadzeniu się splątków neurofibrylarnych.

Konsekwencją tego procesu jest zanik połączeń neuronalnych i samych neuronów w obszarze korowym oraz liczne procesy zapalne. Objawami są zaniki funkcji poznawczych oraz demencja. Głównym celem terapii genowej w przypadku leczenia tej choroby jest zwiększenie ekspresji neutotrofin, co zapobiega  utracie neuronów cholinergicznych i zapewnia ich prawidłowe funkcjonowanie i ochronę.

Naukowcy planują wykorzystać także inne strategie, między innymi:

•    zmniejszenie aktywności sekretazy, co ograniczyło by produkcję amyloidu,
•    zwiększenie ekspresji proteaz, które z kolei  przyczyniłby się do rozkładu amyloidu.

Testy kliniczne przeszły dotychczas próby z transferem ex vivo ludzkich fibroblastów i transferem in vivo polegającym na infuzji wektora AAV2 zawierającego NGF do przodomózgowia. Nadzieje daje także użycie terapii antysensownej przeciwko mRNA prekursorowego białka amyloidu.

Choroba Parkinsona

Patogeneza choroby Parkinsona opiera się na selektywnej, postępującej degeneracji  neuronów dopaminergicznych w istocie czarnej (łac. substantia nigra) mózgowia. Odpowiada ona za kontrolę motoryczną i wynikiem jej uszkodzenia jest brak koordynacji ruchowej, drżenie mięśni i spowolnienie ruchów. Co ciekawe, objawy stają się zauważalne dopiero wówczas, gdy uszkodzeniu uległo około 80% neuronów.

Naukowcom udało się ustalić, że za chorobę odpowiedzialna jest mutacja w genach α-synukleiny (jest to główne białko wchodzące w skład ciałek Lewy’ego) i innych białek zaangażowanych w szlak ubikwityna-proteasom. Dotychczas chorobę leczono farmakologicznie za pomocą L-Dopy, leku przyjmowanego doustnie. Jest to prekursor dopaminy, który po przejściu przez barierę krew-mózg zmienia się w aktywną dopaminę.

Dlaczego terapia genowa wydaje się być atrakcyjna w leczeniu choroby Parkinsona? Po pierwsze jest to jednostka bardzo dobrze poznana pod względem patologicznym. Poznano także modele zwierzęce tej choroby. Istnieją dwie główne strategie terapii genowej. Pierwsza polega na zwiększeniu produkcji dopaminy w  prążkowiu za pomocą wektorów wirusowych (głównie wirusów opryszczki i  AAV). Na szczurzym modelu wykonano próbę dostarczenia cDNA dla hydroksylazy tyrozyny — enzymu, który bierze udział w produkcji dopaminy. Rezultatem było zwiększenie się poziomu dopaminy w prążkowiu o 120%, co bezpośrednio przełożyło się na poprawę motoryki gryzonia. Poważnym ograniczeniem w tym przypadku wydaje się być spadek poziomu dopaminy o 5-10% w ciągu kilku lat i wymóg wprowadzenia dodatkowego systemu regulującego jej poziom.

Druga metoda polega na ochronie neuronów dopaminergicznych, nawet na wczesnym etapie choroby.  Do ich przetrwania niezbędna jest nadekspresja czynników neurotroficznych takich jak: czynnik neurotroficzny pochodzący z gleju (ang. glial-dervived neurotrophic factor) oraz  mózgowy czynnik neurotroficzny (ang. brain-derived neurotophic factor). Terapia ta okazała się być strzałem w dziesiątkę. Zaobserwowano nie tylko cofnięcie defektów motorycznych ale także brak ograniczeń w jej stosowaniu.

Jak widać terapia genowa daje i będzie dalej dawać szanse na wyleczenie chorób neurodegeneracyjnych, których leczenie było do tej pory dość ograniczone. Naukowcy bez ustanku poszukują nowych dróg i terapii w ich leczeniu. Obecnie trwają także badania nad zastosowaniem terapii genowej w chorobie Huntingtona, stwardnieniu zanikowym bocznym i chorobie Canavan.

Paulina Kłos

Literarura:
2.  Herzog Roland W., Zolotukhin Seregei, A Guide to Human Gene Therapy, World Scientific Publishing Company 2010.
2.  Szala Stanisław Terapia genowa, Wydawnictwo Naukowe PWN 2003.

Już jutro Fitoremediacja naturalną metodą oczyszczania zanieczyszczonego środowiska Katarzyny Kamel.

Choroby neurodegeneracyjne stanowią od lat wielkie wyzwanie dla naukowców

image_pdfimage_print
Podziel się ze znajomymi
Skocz do formularza

Komentarze 0

Nikt jeszcze nie skomentował tego wpisu, napisz coś!
  1. Dodaj komentarz
    (wymagany)
    (wymagany)
    (wymagany)

    Pola oznaczone znaczkiem W są obowiązkowe. Musisz wypełnić wszystkie pola wymagane, aby dodać komentarz.
    Twój adres email, który podasz nie zostanie opublikowany z Twoim komentarzem.

    W treści komentarza dozwolone są tagi XHTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

do góry