Spinal Müsküler Atrofi İçin Terapi Geliştirme: Müsküler Distrofiler ve Nörodejeneratif Bozukluklara İlişkin Perspektifler Bölüm 10

Müsküler distrofiler için ASO tedavileri

X'e bağlı kas distrofisinin iki formu olan Duchenne kas distrofisi (DMD) ve Becker kas distrofisi (BMD), Distrofin genindeki mutasyonlardan kaynaklanır. DMD yaklaşık 1:5000 görülme sıklığı ile ortaya çıkarken, BMD 1:30.000 görülme sıklığı ile çocukları etkilemektedir [155].

Duchenne kas distrofisi, kas zayıflığına, yorgunluğa, sertliğe ve diğer semptomlara neden olan nadir bir genetik hastalıktır. Ancak hastaların çoğu ilaç tedavisi ve rehabilitasyon eğitimi sayesinde yaşamlarını ve egzersiz yeteneklerini sürdürebilmekte ve hafıza ile ilişkileri çok fazla etkilenmemektedir.

Duchenne kas distrofisi olan birçok kişi okulda, işte ve yaşamda mükemmel hafıza becerileri sergileyebilir. Araştırmalar bunun özyönetim yetenekleri ve başa çıkma stratejileriyle çok ilgili olduğunu gösteriyor. Hastalık kas yorgunluğuna ve güçsüzlüğüne neden olduğundan hastaların en aktif saatlerini en iyi şekilde değerlendirmek için genellikle zamanları ve aktiviteleri konusunda daha organize olmaları gerekir. Bu yetenek aynı zamanda öz kontrol ve öz yönetim yeteneklerini de çalıştırır ve bu da hafıza ve öğrenme yeteneklerinin geliştirilmesine yardımcı olur.

Bu nedenle Duchenne kas distrofisinin insanların fiziksel sağlığı üzerinde belirli bir etkisi olacak olsa da bu, hastaların hafıza ve öğrenme yetenekleri açısından kaçınılmaz olarak sıradan insanların gerisinde kalacağı anlamına gelmez. Aksine, özyönetim ve başa çıkma stratejilerinde daha güçlü avantajlara sahip olma eğilimindedirler, bu da onların çalışma ve işyeri rekabetinde daha iyi sonuçlar elde etmelerine yardımcı olur. Bu nedenle, bu hastalığa ve hastalara olumlu bir tutumla yaklaşmalı, onlara daha fazla destek ve teşvik vermeliyiz ki daha sağlıklı ve tatmin edici bir yaşam sürsünler. Belleği geliştirmemiz gerektiği görülebilir ve Cistanche Deserticola hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir, çünkü Cistanche Deserticola'nın antioksidan, antiinflamatuar ve yaşlanma karşıtı etkileri vardır, bu da beyindeki oksidasyonu ve inflamatuar reaksiyonları azaltmaya yardımcı olabilir, böylece beyni korur. sinir sisteminin sağlığı. Ek olarak, Cistanche Deserticola sinir hücrelerinin büyümesini ve onarımını da teşvik edebilir, böylece sinir ağlarının bağlantısını ve işlevini geliştirebilir. Bu etkiler hafızayı, öğrenmeyi ve düşünme hızını artırmaya yardımcı olabilir ve ayrıca bilişsel işlev bozukluklarının ve nörodejeneratif hastalıkların gelişimini de önleyebilir.

Kısa süreli hafızayı geliştirmek için Bil'e tıklayın

Şiddetli form olan DMD genellikle 4 yaşından önce başlar. Etkilenen erkek çocuklar 12 yaş civarında yürümeyi kaybederler ve 18 yaşında ventilasyona başlarlar [119]. Kalp ve solunum bakımındaki ilerlemeler nedeniyle günümüzde ortalama yaşam süresi 20-30 yıldır.

SMA'nın aksine, DMD'deki mutasyonların spektrumu geniştir ve nokta mutasyonlardan silinmelere, ayrıca küçük eklemelerden büyük kopyalara kadar uzanır [24]. Distrofin geni, 79 ekzon ve yaklaşık 2,4 milyon baz çifti içeren en büyük insan genlerinden biridir [2, 24, 41]. Distrofin proteininin birincil rolü, subsarkolemmalaktin ve büyük oligomerik distrofin-glikoprotein kompleksi (DPG) ile etkileşimler oluşturarak aktin-hücre iskeletini kalp ve iskelet kaslarındaki hücre dışı matrise bağlamaktır.

Bu kas liflerinin düzgün çalışmasını düzenler. DPG'deki kusurlar, kasılmanın neden olduğu hasar, nekroz ve iltihaplanma nedeniyle kas güçsüzlüğüne ve fonksiyonel kas liflerinin fibröz ve yağlı bağ dokusuyla yer değiştirmesine neden olur [29].

Hastalığın şiddeti büyük ölçüde mutant genden türetilen kesik distrofin proteininin kalan fonksiyonlarına bağlıdır. İlginç bir şekilde, hastalığın hafif formları, yalnızca protein yapısı ve işlevi açısından yalnızca küçük sonuçlara yol açan nokta mutasyonları olan hastalarda değil, aynı zamanda çoklu ekzon kodlu alanların kopyalanmadığı BMD hastalarında da tespit edilmiştir, bu da yalnızca 8.8'lik oldukça kesilmiş bir distrofin mRNA'sına neden olur. kb[79].

Bu gözlem, işlevsel olarak önemli olan ve hastalık şiddetini azaltmak için mevcut olması gereken distrofin proteini içindeki temel alt alanların ve transkriptlerdeki eksonların tanımlanmasının yolunu açmıştır. Benzer şekilde, bu bulgular, yalnızca sınırlı uzunluktaki cDNA'ları taşıyabilen viral vektörler yoluyla gen terapisi için kullanılabilecek yapay mini distrofin genlerinin tasarımının temelini oluşturur [52].

Ekson atlama

Açık okuma çerçevesinin (ORF) tutulması veya korunması, anlamsız mutasyonlara sahip DMD hastalarında distrofin kaybının fizyolojik sonuçlarını kısıtlamak için bir seçenektir. ORF'nin korunmasına ASO dağıtımı yoluyla aracılık edilebilir.

ASO'ların distrofin pre-mRNA transkriptine bağlanması, belirli ekson(lar)ın silinmesini/atlanmasını indükler ve böylece ORF'yi eski haline getirebilir [72]. Sonuçta ortaya çıkan daha kısa ORF, DMD'nin daha hafif formu olan BMD için açıklanana benzer bir fenotip üretir. Ekson atlama-elegize (ekson 51), Goodison (ekzon 53) ve viltolarsen (ekson) için kullanılan fosforodiamidat morfolinooligomer (PMO) omurgasına sahip ağaç ASO'lar 53)-FDA tarafından onaylanmıştır.

Ancak ASO'lar aynı zamanda bazı sınırlamalar da göstermektedir [75,306] [1]. DMD hastaları birçok farklı ekzonda çoklu okuma çerçevesi bozulmasına neden olan varyantlara sahip olduğundan, bu tür tek ekzon tedavileri yalnızca DMD hastalarının bir alt kümesine uygulanabilir.

Çoklu ekzon atlamanın, değişken ekzonlara sahip DMD hastalarını hedefleyerek tekli ekzon atlamanın sınırlı kapsamının üstesinden gelmesi önerilmiştir[16]. Ekzon 45-55'in değişken sıcak noktalarını hedef alan bir ASO kokteyli, hem ölümsüzleştirilmiş DMD hasta kas hücrelerinde hem de fare modellerinde bu ekzonları etkili bir şekilde atlayabilir [73, 167].

Bununla birlikte, birden fazla ASO'nun karışımının da hedef dışı etkiler açısından daha yüksek bir riski vardır. Bunun klinik araştırmalarla test edilmesi gerekiyor. Eğer bu fon başarıyla kliniğe aktarılırsa, DMD hastalarının %65'inden fazlası için potansiyel olarak yararlı olabilir [74].

Genom düzenleme

CRISPR-Cas9 ile genom düzenleme, distrofin geninin ORF restorasyonu için cazip bir seçenek olarak karşımıza çıkıyor. CRISPR-Cas9'un uygulanması, pre-mRNA yerine DNA hedeflendiğinden yeniden enjeksiyon gerektirmiyor. Bu yaklaşım aynı zamanda DMD geninin belirli ekzonlarında duplikasyon bulunan hastaların tedavisinde de faydalı olabilir çünkü fazladan ekzonların çıkarılmasına ve diğer gen eklemelerine olanak tanır.

Değişken eğilimli ekzonlar 45-55 veya 47-58'i hedef alan çoğullanmış bir kılavuz RNA (gRNA) kullanımının, kültürlenmiş hastadan türetilmiş miyoblastlarda distrofin ekspresyonunu yeniden düzenlediği [306] gösterilmiştir. Bu miyoblastlar farelere implante edildiğinde ekspresyon korunmuştur [226].
Bununla birlikte Cas9, gRNA tarafından hedefli bir şekilde çift sarmal kırılmalarını (DSB'ler) indüklediğinden, hedef DNA'nın kesilmesi bir sorun olmaya devam etmektedir. Şu anda DMD için genom düzenleme yaklaşımlarını kullanan hiçbir klinik çalışma bulunmamaktadır [75].

AAV bazlı gen terapilerinin SMA'nın ötesindeki perspektifleri

Mutasyona dayalı LOF durumunda, ilgili terapötik yaklaşımların gen fonksiyonunu yeniden kurması gerekir. SMA durumunda scAAV9-SMN1 gen terapisi, bu yaklaşımın nörodejeneratif hastalığın tedavisi için uygun olduğunun kanıtını sağladı.

1,1 x 1014 vg/kg vücut ağırlığı dozu, geni klinik olarak anlamlı sayıda motonörona dönüştürmek ve şiddetli akut karaciğer hasarı gibi olumsuz etkileri düşük seviyede tutmak için yeterli göründü.

Karaciğer transaminaz düzeylerinde bir artış, viral partiküllere karşı büyük bir bağışıklık tepkisinin bir sonucu olarak tartışılmıştır [195]. Ne yazık ki, başka bir nöromüsküler bozukluk olan X'e bağlı miyotübüler miyopati durumunda, miyotübülerin-1 için cDNA'yı içeren yüksek dozda AAV8 parçacıklarının sistemik olarak verilmesi ölümcül oldu. 2 × 1014 mg/kg veya daha fazla doz alan altı hastadan ikisi, ilerleyici karaciğer fonksiyon bozukluğu ve ardından sepsis nedeniyle öldü; AAV'lerin karaciğer hücrelerine doğrudan zarar verdiği varsayılmaktadır [117].

Bu nedenle, AAV'ler bir yandan etkili gen transfer araçlarıdır, diğer yandan ise özellikle yüksek dozlu sistemik tedavilerde şiddetli inflamatuar reaksiyonların dezavantajını taşırlar. Ciddi yan etkiler açısından risk altındaki hastaları belirlemek ve bu durumu ortadan kaldırmak için stratejiler önerilmiştir. Bağışıklık tepkisini sönümlenmiş bir tepkiye doğru modüle ederek bu sorunun üstesinden gelin.

Bu, plazmaferez yoluyla immünoglobülinlerin tüketilmesiyle; veya daha spesifik olarak IgG parçalayıcı metaloproteazlar IdeS veya IdeZ'nin kullanılmasıyla [63]. AAV otoantikorlarını azaltmaya yönelik bu tür yaklaşımlar, yüksek sayıda virüs partikülüyle sistemik tedavinin gerekli olduğu DMD gibi bozukluklar için AAV bazlı gen terapilerinin yan etkilerinin azaltılmasına yardımcı olabilir.
Ayrıca, hastaların bu tür virüslere daha önce birden fazla kez maruz kalmaları nedeniyle yüksek AAV antikor titreleri geliştirmeleri beklendiğinde, erişkin başlangıçlı bozukluklara yönelik tedaviler için de faydalı olabilir. Başka bir strateji, rekombinant virüslerin intratekal uygulanması veya sarnıç mangasına enjeksiyon yoluyla lokal enjeksiyon olabilir. .

Bu yaklaşım şu anda, granülin mutasyonları olan frontotemporal demansı olan hastalarda Progranülin ekspresyonunu artırmak için AAV{0}}tabanlı bir gen terapisi denemesiyle takip edilmektedir [120](Basın açıklaması 28 Ocak 2021: Passage Bio-Passage Bio, FDA'nın IND Onayını Aldı Granülin Mutasyonları ile Frontotemporal Demanslı Hastaların Tedavisinde PBFT02 Gen Terapisi Adayı Başvurusu).

AAV parçacıkları BOS'a enjekte edildiğinde bağışıklık sisteminin nasıl tepki verdiğini, transgeni üretmek için kaç beyin hücresinin viral parçacıkları alabileceğini ve klinik açıdan anlamlı bir etki için hangi seviyelerde transgen ekspresyonunun gerekli olduğunu gösterecek.

Mueller ve arkadaşları tarafından bildirilen bir çalışmada, iki ALS hastası, SOD1'i hedefleyen mikroRNA'ları içeren tek bir intratekal AAVrh10 infüzyonu ile tedavi edildi. Bu hastaların birinde omurilik otopsi örneklerinde Western blot yöntemiyle SOD1 transkriptlerinde ve proteinde downregülasyon belirlendi.

Aynı hasta sağ bacağının gücünde geçici iyileşmeler gösterdi ancak hayati kapasitesinde bir değişiklik olmadı, oysa ikinci hasta 12-aylık gözlem süresi [214] boyunca stabil bir hayati kapasiteyi korudu.

Yazarlar, SOD1 için AAV tarafından sağlanan mikroRNA'ların intratekal infüzyonunun, sürdürülebilir faydalı etkiler potansiyeline sahip olabileceğini, ancak muhtemelen immünosupresyon gerektirebileceğini öne sürdüler.

For more information:1950477648nn@gmail.com