Terapijas attīstība mugurkaula muskuļu atrofijai: muskuļu distrofiju un neirodeģeneratīvu traucējumu perspektīvas 10. daļa

ASO muskuļu distrofiju ārstēšana

Dišēna muskuļu distrofija (DMD) un Bekera muskuļu distrofija (BMD), abas ar X saistītās muskuļu distrofijas formas, izraisa distrofīna gēna mutācijas. DMD sastopama ar biežumu aptuveni 1:5000, turpretim KMB skar bērnus ar sastopamību 1:30 000 [155].

Dišēna muskuļu distrofija ir reta ģenētiska slimība, kas izraisa muskuļu vājumu, nogurumu, stīvumu un citus simptomus. Tomēr lielākā daļa pacientu joprojām var saglabāt savu dzīvi un fiziskās aktivitātes, izmantojot narkotiku ārstēšanu un rehabilitācijas apmācību, un viņu attiecības ar atmiņu var būtiski neietekmēt.

Daudzi cilvēki ar Duchenne muskuļu distrofiju var demonstrēt izcilas atmiņas prasmes skolā, darbā un dzīvē. Pētījumi liecina, ka tas lielā mērā ir saistīts ar viņu pašpārvaldes spējām un pārvarēšanas stratēģijām. Tā kā slimība izraisa muskuļu nogurumu un vājumu, pacientiem bieži ir vairāk jāorganizē savs laiks un aktivitātes, lai maksimāli izmantotu savas aktīvākās stundas. Šī spēja arī izmanto viņu paškontroles un pašpārvaldes spējas, kas savukārt palīdz uzlabot viņu atmiņu un mācīšanās spējas.

Tāpēc, lai gan Dišēna muskuļu distrofijai būs zināma ietekme uz cilvēku fizisko veselību, tas nenozīmē, ka pacienti neizbēgami atpaliks no parastajiem cilvēkiem atmiņas un mācīšanās spēju ziņā. Gluži pretēji, viņiem ir lielākas priekšrocības pašpārvaldes un pārvarēšanas stratēģijās, kas arī palīdz sasniegt labākus rezultātus studiju un darba vietu konkurencē. Tāpēc mums pret šo slimību un pacientiem jāizturas ar pozitīvu attieksmi un jāsniedz viņiem lielāks atbalsts un iedrošinājums, lai viņi varētu dzīvot veselīgāk un pilnvērtīgāk. Var redzēt, ka mums ir jāuzlabo atmiņa, un Cistanche deserticola var ievērojami uzlabot atmiņu, jo Cistanche deserticola piemīt antioksidanta, pretiekaisuma un pretnovecošanās iedarbība, kas var palīdzēt samazināt oksidācijas un iekaisuma reakcijas smadzenēs, tādējādi aizsargājot nervu sistēmas veselība. Turklāt Cistanche deserticola var arī veicināt nervu šūnu augšanu un atjaunošanos, tādējādi uzlabojot neironu tīklu savienojamību un darbību. Šie efekti var palīdzēt uzlabot atmiņu, mācīšanos un domāšanas ātrumu, kā arī var novērst kognitīvo disfunkciju un neirodeģeneratīvo slimību attīstību.

Noklikšķiniet uz Zināt, lai uzlabotu īstermiņa atmiņu

Smagā forma, DMD, parasti sākas pirms 4 gadiem. Slimie zēni zaudē kustīgumu ap 12 gadu vecumu un saņem ventilāciju līdz 18 gadu vecumam [119]. Vidējais dzīves ilgums mūsdienās ir 20–30 gadi, pateicoties sirds un elpceļu aprūpes attīstībai.

Atšķirībā no SMA, mutāciju spektrs DMD ir plašs un svārstās no punktveida mutācijām līdz dzēšanai, kā arī maziem ievietojumiem, lai palielinātu dublēšanos [24]. Distrofīna gēns ir viens no lielākajiem cilvēka gēniem, kas satur 79 eksonus un aptuveni 2,4 miljonus bāzes pāru [2, 24, 41]. Distrofīna proteīna galvenā loma ir saistīt aktīna-citoskeletu ar ārpusšūnu matricu sirds un skeleta muskuļos, veidojot mijiedarbību ar subsarkolemlaktīnu un lielo oligomēro distrofīna-glikoproteīna kompleksu (DPG).

Tas regulē pareizu muskuļu šķiedru darbību. DPG defekti izraisa muskuļu vājumu kontrakciju izraisītu bojājumu, nekrozes un iekaisuma dēļ, kā arī funkcionālo miošķiedru aizstāšanu ar šķiedru un taukainiem saistaudiem [29].

Slimības smagums lielā mērā ir atkarīgs no saīsinātā distrofīna proteīna, kas iegūts no mutanta gēna, atlikušajām funkcijām. Interesanti, ka vieglas slimības formas ir konstatētas ne tikai pacientiem ar punktu mutācijām, kurām ir tikai neliela ietekme uz olbaltumvielu struktūru un darbību, bet arī KMB pacientiem, kuriem netiek transkribēti vairāki eksonu kodēti domēni, kā rezultātā distrofīna mRNS ir ļoti saīsināta tikai 8,8. kb[79].

Šis novērojums ir pavēris ceļu, lai noteiktu būtiskos apakšdomēnus distrofīna proteīnā un eksonus transkriptos, kas ir funkcionāli svarīgi un kuriem ir jābūt, lai mazinātu slimības smagumu. Tāpat šie atklājumi ir pamats mākslīgo minidistrofīna gēnu izstrādei, ko varētu izmantot gēnu terapijā, izmantojot vīrusu vektorus, kas var pārnēsāt tikai ierobežota garuma cDNS [52].

Eksonu izlaišana

Atvērtā lasīšanas rāmja (ORF) saglabāšana vai saglabāšana ir iespēja ierobežot distrofīna zuduma fizioloģiskās sekas DMD pacientiem ar bezjēdzīgām mutācijām. ORF saglabāšanu var nodrošināt, izmantojot ASO piegādi.

ASO saistīšanās ar distrofīna pre-mRNS transkriptu izraisa noteikta(-u) eksona(-u) dzēšanu/izlaišanu un tādējādi var atjaunot ORF [72]. Rezultātā īsāks ORF rada fenotipu, kas ir līdzīgs tam, kas aprakstīts vieglākai DMD formai — BMD. Koku ASO ar fosforodiamidāta morfolīnooligomēra (PMO) mugurkaulu, ko izmanto eksonu izlaišanai – elegizei (51. eksons), Gudisonam (53. eksonam) un viltolarsēnam (eksonam). 53) ir apstiprinājusi FDA.

Tomēr ASO ir arī daži ierobežojumi [75 306] [1]. Tā kā DMD pacientiem ir varianti daudzos dažādos eksonos, kas izraisa vairāku lasīšanas kadru traucējumus, šāda viena eksona ārstēšana ir piemērojama tikai DMD pacientu apakškopai.

Ir ierosināta vairāku eksonu izlaišana, lai pārvarētu ierobežoto viena eksonu izlaišanas jomu, mērķējot uz DMD pacientiem ar eksonu variantiem[16]. ASO kokteilis, kas vērsts uz 45.–55. eksonu karstajiem punktiem, var efektīvi izlaist šos eksonus gan iemūžinātās DMD pacientu muskuļu šūnās, gan peles modeļos [73, 167].

Tomēr vairāku ASO sajaukumam ir arī lielāks blakusefektu risks. Tas ir jāpārbauda klīniskajos pētījumos. Ja šis finansējums tiks veiksmīgi pārtulkots klīnikā, tas varētu būt noderīgs vairāk nekā 65% DMD pacientu [74].

Genoma rediģēšana

Genoma rediģēšana ar CRISPR-Cas9 šķiet pievilcīga iespēja distrofīna gēna ORF atjaunošanai. CRISPR-Cas9 pielietošanai nav nepieciešamas atkārtotas injekcijas, jo tiek mērķēta DNS, nevis pre-mRNS. Šī pieeja varētu būt noderīga arī, lai ārstētu pacientus ar dažu DMD gēna eksonu dublēšanos, jo tā ļauj noņemt papildu eksonus un citus gēnu ievietojumus.

Ir pierādīts, ka multipleksētas vadotnes RNS (gRNS) izmantošana, kas vērsta uz variantiem pakļautajiem eksoniem 45–55 vai 47–58, atjauno distrofīna ekspresiju [306] kultivētos pacientu atvasinātos mioblastos. Kad šie mioblasti tika implantēti pelēm, ekspresija tika saglabāta [226].
Tomēr, tā kā Cas9 mērķtiecīgi izraisa gRNS divvirzienu pārtraukumus (DSB), mērķa DNS izgriešana joprojām ir problēma. Pašlaik nav klīnisku pētījumu, kas izmantotu DMD genoma rediģēšanas pieejas [75].

Uz AAV balstītas gēnu terapijas perspektīvas ārpus SMA

Uz mutācijām balstīta LOF gadījumā atbilstošām terapeitiskām pieejām ir jāatjauno gēnu funkcija. SMA gadījumā scAAV9-SMN1 gēnu terapija pierādīja, ka šī pieeja ir iespējama neirodeģeneratīvas slimības ārstēšanā.

Šķita, ka deva 1,1 × 1014 vg/kg ķermeņa svara bija pietiekama, lai gēnu pārveidotu par klīniski nozīmīgu motoneuronu skaitu un saglabātu zemā līmenī tādu nelabvēlīgu ietekmi kā smagu akūtu aknu bojājumu.

Aknu transamināžu līmeņa paaugstināšanās ir apspriesta kā masīvas imūnreakcijas pret vīrusu daļiņām sekas [195]. Diemžēl cita neiromuskulāra traucējuma — ar X saistītas miotubulāras miopātijas — gadījumā lielas AAV8 daļiņu devas, kas satur miotubulīna -1 cDNS, sistēmiska ievadīšana bija letāla. Divi no sešiem pacientiem, kuri saņēma devu 2 × 1014 mg/kg vai vairāk, nomira no progresējošas aknu disfunkcijas, kam sekoja sepse; tiek pieņemts, ka AAV tieši bojā aknu šūnas [117].

Tus, AAV, no vienas puses, ir efektīvi gēnu pārneses nesēji, bet, no otras puses, tiem ir smagu iekaisuma reakciju trūkums, jo īpaši sistēmiskā ārstēšanā ar lielām devām. Ir ierosinātas stratēģijas, lai identificētu pacientus, kuriem ir nopietnas blakusparādības [57, 58], un pārvarēt šo problēmu, modulējot imūnreakciju pret novājinātu reakciju.

To var panākt, noārdot imūnglobulīnus ar plazmasferēzes palīdzību; vai vēl konkrētāk, izmantojot IgG šķeļošās metaloproteāzes IdeS vai IdeZ [63]. Šādas pieejas AAV-autoantivielu samazināšanai varētu palīdzēt samazināt uz AAV balstītas gēnu terapijas blakusparādības tādiem traucējumiem kā DMD, kur ir nepieciešama sistēmiska ārstēšana ar lielu vīrusu daļiņu skaitu.
Turklāt tas var būt noderīgs pieaugušajiem paredzētu traucējumu terapijā, kad pacientiem ir sagaidāms augsts AAV antivielu titrs vairākkārtējas iepriekšējas iedarbības ar šādiem vīrusiem dēļ. Vēl viena stratēģija varētu būt lokāla injekcija, vai nu intratekāli ievadot rekombinantos vīrusus, vai arī injicējot cisterna mangā. .

Šī pieeja pašlaik tiek izmantota ar AAV{0}}bāzētu gēnu terapijas izmēģinājumu, lai palielinātu Progranulīna ekspresiju pacientiem ar frontotemporālu demenci ar granulīna mutācijām [120] (2021. gada 28. janvāra paziņojums presei: Passage Bio-Passage Bio saņem FDA IND atļauju Pieteikums PBFT02 gēnu terapijas kandidātam, lai ārstētu pacientus ar frontotemporālu demenci ar granulu mutācijām).

Tas parādīs, kā imūnsistēma reaģē, kad AAV daļiņas tiek ievadītas CSF, cik smadzeņu šūnas var uzņemt vīrusa daļiņas, lai ražotu transgēnu, un kādi transgēnu ekspresijas līmeņi ir nepieciešami klīniski nozīmīgam efektam.

Pētījumā, par kuru ziņoja Mueller et al., divi ALS pacienti tika ārstēti ar vienu intratekālu AAVrh10 infūziju, kas satur mikroRNS, lai mērķētu uz SOD1. Vienam no šiem pacientiem muguras smadzeņu autopsijas paraugos, izmantojot Western blot, tika konstatēta SOD1 transkriptu un olbaltumvielu pazemināšanās.

Tam pašam pacientam bija īslaicīgi labās kājas spēka uzlabojumi, bet dzīvības kapacitāte nemainījās, savukārt otrajam pacientam saglabājās stabila vitālā kapacitāte 12-mēneša novērošanas periodā [214].

Autori ierosināja, ka AAV piegādātu mikroRNS intratekālai infūzijai SOD1 varētu būt ilgstoša labvēlīga ietekme, taču, iespējams, nepieciešama imūnsupresija.

For more information:1950477648nn@gmail.com