Статья опубликована в последнем выпуске журнала Journal of Huntington’s Disease.
«Понижающая регуляция экспрессии ключевых молекул на уровне мРНК вполне может быть одним из основных механизмов, ведущих к дисфункции нейронов при HD», — говорит Лиза М. Станек, доктор философии, Отделение редких заболеваний Genzyme Corporation, Фрамингем, Массачусетс. "Представленные здесь данные убедительно свидетельствуют о том, что коррекция транскрипции имеет большой потенциал в качестве нового терапевтического биомаркера HD."
Болезнь Хантингтона (БХ) — это наследственное прогрессирующее неврологическое заболевание, от которого в настоящее время нет лекарства.
Это вызвано доминантной мутацией в гене HD, приводящей к экспрессии мутантного белка хантингтина (HTT). Экспрессия мутантного HTT вызывает незначительные изменения клеточных функций, что в конечном итоге приводит к подергиванию, неконтролируемым движениям, прогрессирующим психическим расстройствам и потере умственных способностей.
Настоящее исследование сосредоточено на том, что происходит на ранней стадии заболевания, прежде чем симптомы или даже невропатологические изменения станут очевидными.
Авторы считают, что мутантный HTT может нарушать нормальные процессы транскрипции в чувствительных нейронах. В генетике транскрипция относится к процессу копирования генетической информации из ДНК в РНК, в результате чего образуется определенный белок.
Исследователи использовали модель HD мыши YAC 128, которая имитирует многие патологические признаки HD человека. К ним относятся возрастная потеря массы мозга и регионально различающаяся картина накопления мутантного HTT.
Они обнаружили, что уровни нескольких мРНК полосатого тела (DARPP-32, DIR, D2R, Enk и CB1) прогрессивно снижались с возрастом у мышей YAC128, но в контрольной группе не наблюдалось возрастных изменений. Значимые различия между группами были обнаружены через 9 и 12 месяцев. «Нарушение регуляции транскрипции у мышей YAC128 HD, по-видимому, не является феноменом ускоренного старения, но, вероятно, связано с болезненным процессом», — говорит д-р. Станек.
Исследователи сосредоточились на том, может ли ASO, направленный против мРНК мутантного HTT, быть эффективной терапевтической стратегией. АСО или физиологический раствор вводили непосредственно в ЦНС через внутрижелудочковую канюлю в течение двух недель с помощью осмотического мини-насоса. После двухнедельного восстановления мышей тестировали на ускорительном вращающемся стержне для измерения их координации движений и двигательного обучения, а затем на тесте плавания Порсолта, который используется для оценки депрессии у грызунов.
Через два-четыре месяца после начала лечения ASO мыши YAC128, обработанные ASO, продолжали работать на том же уровне, что и контрольные мыши дикого типа, обработанные физиологическим раствором, в то время как мыши YAC128 соответствующего возраста, обработанные физиологическим раствором, показали значительно худшие результаты. Другими словами, лечение ASO предотвратило снижение моторной координации. Точно так же лечение ASO уменьшало начало депрессивного поведения, которое измерялось по неподвижности во время теста плавания, у этих мутантных мышей HD.
При анализе мозга мышей YAC128, обработанные ASO, показали 30% снижение уровней мРНК мутантного HTT и значительное снижение уровней мутантного белка HTT через четыре месяца после начала лечения ASO.
Таким образом, исследование показало корреляцию между коррекцией транскрипционных аномалий и функциональным улучшением.
Дальнейшие эксперименты были сосредоточены на эффекте обработки ASO на специфические обогащенные полосатым телом транскрипты у шестимесячных YAC128 и контрольных мышей. Эти результаты показали, что «снижение экспрессии мутантного HTT с использованием ASO, направленного специфически против человеческого мутантного HTT у мышей YAC 128, значительно скорректировало профили транскрипции DARPP32, энкефалина и CB1.
Уровни рецепторов D1 и D2 также показали тенденцию к улучшению после лечения ASO ", — говорит д-р. Станек.
Авторы предполагают, что мониторинг изменений транскрипции может служить для клиницистов мощным инструментом для отслеживания прогрессирования и лечения БГ. Поскольку взятие образцов из человеческого мозга невозможно, альтернативные меры, такие как изменение содержания мРНК или белков в периферических тканях или визуализация дисрегулируемых рецепторов в головном мозге с использованием передовых методов нейровизуализации, могут быть разработаны в качестве полезных транскрипционных биомаркеров.