Nuevo método de tratamiento para el síndrome de Alport utiliza oligonucleótidos antisentido
Figura 1: Mecanismo de acción de la terapia de omisión de exón. Crédito: Universidad de Kobe
Un grupo de investigación multiinstitucional ha logrado desarrollar una terapia de omisión de exón utilizando terapias de ácido nucleico para el síndrome de Alport, una enfermedad renal incurable que puede progresar a insuficiencia renal. Se encontró que los ratones modelo de enfermedad respondían completamente al tratamiento. Los resultados se publicaron en Nature Communications el 2 de junio de 2020.
El síndrome de Alport (AS) es la segunda enfermedad renal hereditaria más común después de la poliquistosis renal autosómica dominante (ADPKD). Hay un caso de síndrome de Alport en cada 5.000 a 10.000 personas. Se caracteriza por pérdida de audición, anomalías oculares y enfermedad renal, que a menudo progresa hasta convertirse en enfermedad renal en etapa terminal (ESKD, por sus siglas en inglés). El síndrome de Alport se divide en tres grupos según cómo se hereda; AS ligado al X, AS autosómico recesivo y AS autosómico dominante con aproximadamente el 80% de los casos siendo síndrome de Alport ligado al X (XLAS). Aunque es probable que los pacientes varones con XLAS tengan síntomas graves y alrededor del 90 % de ellos experimenten insuficiencia renal en etapa terminal a la edad de 40 años, todavía no existe un tratamiento especializado para el síndrome de Alport. XLAS se desarrolla debido a mutaciones en el gen COL4A5 que codifica la cadena 5 del colágeno tipo IV y no hay expresión de proteínas 5(IV) en los riñones de pacientes masculinos con esta forma de la enfermedad.
XLAS masculino los pacientes con mutaciones graves (como mutaciones sin sentido) en el gen COL4A5 desarrollan insuficiencia renal más de 15 años antes que aquellos con mutaciones menores (como mutaciones sin sentido). En otras palabras, se cree que si las mutaciones graves pudieran cambiarse por mutaciones menores, los síntomas de la enfermedad serían más leves.
Figura 2: Efecto de la terapia de omisión de exón en los niveles de proteínas en la orina. Crédito: Universidad de Kobe.
El equipo de investigación se dedicó a desarrollar una terapia de omisión de exón usando terapias de ácidos nucleicos (oligonucleótidos antisentido/ASO) para convertir mutaciones graves en mutaciones menores (Figura 1). Las terapias ASO han recibido una atención creciente en los últimos años y se han utilizado para tratar con éxito enfermedades hereditarias intratables como la atrofia muscular espinal y la distrofia muscular de Duchenne.
5(IV) son las proteínas más importantes para la formación de membrana basal glomerular de cada riñón. En XLAS, hay una mutación en el gen COL4A5 que codifica esta proteína, lo que resulta en una producción anormal de 5(IV). Las mutaciones graves en COL4A5 (como las mutaciones sin sentido) en particular pueden conducir al desarrollo de ESKD cuando el paciente tiene poco más de 20 años.
Sin embargo, investigaciones anteriores del profesor del Proyecto Nozu et al. ha demostrado que la insuficiencia renal se retrasaba diez años cuando el número de deleciones de bases era un múltiplo de tres (mutación en marco). Esto llevó a los investigadores a investigar la posibilidad de reducir los síntomas usando la terapia de omisión de exón mediada por ASO para cambiar mutaciones graves a mutaciones menores (mutación en marco).
Figura 3: Efecto de la terapia de omisión de exón en la función renal. Crédito: Universidad de Kobe
La mayoría de los exones que forman COL4A5, el gen causal del síndrome de Alport, tienen un número de bases que son múltiplos de 3. Por lo tanto, si hay una mutación sin sentido, es posible reemplazarla con una mutación en marco (múltiplo de 3) mediante la eliminación de los exones mutados durante el empalme.
La figura 1 muestra el mecanismo de acción de la omisión de exón por ASO. En los casos de mutaciones sin sentido, la mutación permanece en el ARN mensajero (ARNm), lo que da como resultado la producción de proteínas defectuosas. En consecuencia, las proteínas 5(IV) no se expresan en los riñones (como se muestra a la izquierda en la Figura 1, la señal verde que indica la presencia de proteínas 5(IV) no es visible). Por otro lado, bajo la terapia de omisión de exón mediada por ASO, ASO se une a los sitios Exonic Splicing Enhancer (ESE), bloqueando la unión de las proteínas SR a los exones, en la etapa previa al ARNm. La unión a la proteína SR es un proceso importante para el reconocimiento de exón y si el proceso está bloqueado, significa que se puede inducir la omisión de exón. En consecuencia, se generó ARNm (abajo a la derecha de la Figura 1) sin una mutación sin sentido. Cuando esta terapia se probó en ratones modelo con mutaciones sin sentido en COL4A5, se detectó la expresión de la proteína 5(IV) en los riñones (señal verde en la parte inferior derecha de la Figura 1).
Los resultados de ASO- Se compararon el grupo tratado y el grupo tratado con vehículo de ratones modelo. Los ratones que recibieron tratamiento con ASO tenían niveles de proteína urinaria más bajos que el grupo del vehículo y se suprimió la insuficiencia renal (basado en el nivel de creatinina sérica) (Figura 3). Los investigadores también lograron prolongar significativamente la esperanza de vida con esta terapia (Figura 4). Además de estos resultados, el examen microscópico del tejido renal indicó que podían suprimir significativamente la progresión del daño renal.
Figura 4: prolongación de la esperanza de vida con la terapia de omisión de exón. Crédito: Universidad de Kobe
Los resultados anteriores indicaron que los ratones modelo del síndrome de Alport con mutaciones genéticas graves respondieron completamente a la terapia de omisión de exón.
Se continuarán los experimentos con el modelo animal para determinar la dosis y evaluar la seguridad de la droga. Una vez completada esta evaluación, está previsto que comiencen los ensayos clínicos en pacientes.
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La gravedad del síndrome de Alport puede predecirse por el genotipo de la proteína causante Más información: Tomohiko Yamamura et al. Desarrollo de una terapia de omisión de exón para el síndrome de Alport ligado al cromosoma X con variantes truncadas en COL4A5, Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-16605-x Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por la Universidad de Kobe Cita: Nuevo método de tratamiento para el síndrome de Alport utiliza oligonucleótidos antisentido ( 2020, 25 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-treatment-method-alport-syndrome-antisense.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.