Исследователи из Каролинского института в Швеции и Миланского университета в Италии идентифицировали ген в нейронах человека, который защищает от дегенерации мотонейронов при смертельных заболеваниях БАС и СМА. Было показано, что генная терапия этих заболеваний на животных моделях защищает от гибели клеток и увеличивает продолжительность жизни. Исследование опубликовано в известном журнале Acta Neuropathologica.
Боковой амиотрофический склероз (БАС) и спинальная мышечная атрофия (СМА) – смертельные заболевания, характеризующиеся постепенной потерей двигательных нейронов. Поскольку эти нейроны контролируют все произвольные мышцы в теле, эта потеря приводит к мышечной атрофии, слабости и параличу. Однако некоторые мотонейроны более чувствительны, чем другие, поэтому те, что в спинном мозге, например, чрезвычайно чувствительны к дегенерации, в то время как глазные мотонейроны в стволе головного мозга, которые мы используем для движения глазами, обладают высокой устойчивостью.
Исследователи из Каролинского института и Миланского университета определили ген Synaptotagmin 13 (SYT13), который относительно широко присутствует в резистентных глазодвигательных нейронах мышей, крыс и людей по сравнению с чувствительными моторными нейронами в спинном мозге. SYT13 кодирует (дает начало) белок, принадлежащий к группе мембранных белков.
Защитный эффект
В экспериментах с двигательными нейронами человека, сформированными из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клеток), взятых у пациентов с БАС и СМА, исследователи смогли показать, что введение SYT13 защищает клетки от дегенерации за счет снижения стресса эндоплазматического ретикулума (ER) и запрограммированной блокировки. смерть клетки. Ген оказывал защитное действие независимо от генетических причин заболеваний.
"Это чрезвычайно полезно с терапевтической точки зрения, поскольку механизмы потери нейронов в значительной степени неизвестны у 90 процентов всех пациентов с БАС и могут отличаться от одного человека к другому," говорит Ева Хедлунд, научный сотрудник отделения неврологии Каролинского института и один из ведущих авторов исследования.
При проведении экспериментов по генной терапии на животных моделях БАС и СМА команда затем смогла показать, что введение SYT13 спасает чувствительные мотонейроны от дегенерации при обоих заболеваниях. Обработанные мыши также жили на 50 процентов дольше в случае СМА и на 14 процентов дольше в случае БАС.
Перспективный кандидат на генную терапию
"Наши результаты показывают, что SYT13 является очень многообещающим кандидатом на генную терапию для пациентов с заболеванием двигательных нейронов," говорит Моника Низзардо, исследователь Centro Dino Ferrari, Миланский университет, IRCCS Fondazione Ca ‘Granda, Ospedale Maggiore Policlinico и первый автор исследования.
В настоящее время не существует эффективных методов лечения БАС, и его причины известны только у 10 процентов пациентов с семейным наследственным заболеванием. СМА, с другой стороны, вызывается мутациями в гене, называемом двигательным нейроном выживания 1 (SMN1). Два новых метода лечения SMA, нацеленных на SMN1, были недавно одобрены с очень многообещающими результатами, но их преимущества варьируются в зависимости от времени лечения и степени тяжести заболевания.
"Необходимы новые дополнительные методы лечения СМА и форма терапии, которая помогает всем пациентам с БАС, независимо от патогенеза," говорит Стефания Корти, исследователь Centro Dino Ferrari, Миланский университет, IRCCS Fondazione Ca ‘Granda, Ospedale Maggiore Policlinico и другой старший автор исследования.
Ищем больше терапевтических целей
"Мы продолжим поиск дополнительных факторов, уникальных для резистентных мотонейронов, и, таким образом, определим больше потенциальных терапевтических целей," говорит Ева Хедлунд.
Исследование финансировалось Совместной программой ЕС по нейродегенеративным заболеваниям (JPND), Фондом Тьерри Латрана, Шведским исследовательским советом, Фондом Содерберга, Фондом Åhlén, фондом Биргит Бакмарк для исследования БАС в Каролинском институте памяти Ганса и Нильса Бакмарков. , Фонд Уллы-Карин Линдквист для исследований БАС, Фонд Бьёрклунда, Шведское общество медицинских исследований, Фонд Карипло, Министерство здравоохранения Италии, Telethon, Fondazione IRCCS Ca ‘Granda Ospedale Maggiore Policlinico и Karolinska Institutet.