La investigación de la terapia génica muestra potencial para reparar el daño causado por el glaucoma y la demencia
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Científicos de la Universidad de Cambridge han demostrado en estudios con animales que la terapia génica puede ayudar a reparar parte del daño causado en enfermedades neurodegenerativas crónicas como el glaucoma y la demencia. Su enfoque demuestra la efectividad potencial de la terapia génica en condiciones poligénicas, es decir, condiciones complejas sin una causa genética única.
La terapia génica en la que un gen faltante o defectuoso se reemplaza por una versión saludable se está volviendo cada vez más común para una serie de afecciones neurológicas, incluidas la amaurosis congénita de Leber, la atrofia muscular espinal y la neuropatía óptica hereditaria de Leber. Sin embargo, cada una de estas condiciones es rara y monogénica, es decir, causada por un solo gen defectuoso. La aplicación de la terapia génica a condiciones poligénicas complejas, que constituyen la mayoría de las enfermedades neurodegenerativas, ha sido limitada hasta la fecha.
Una característica común de las enfermedades neurodegenerativas es la interrupción del transporte axonal, un proceso celular responsable del movimiento de moléculas clave y «bloques de construcción» celulares que incluyen mitocondrias, lípidos y proteínas hacia y desde el cuerpo de una célula nerviosa. Los axones son fibras largas que transmiten señales eléctricas, lo que permite que las células nerviosas se comuniquen con otras células nerviosas y músculos. Los científicos han sugerido que estimular el transporte axonal mediante la mejora de los procesos neuronales intrínsecos en el sistema nervioso central enfermo podría ser una forma de reparar las células nerviosas dañadas.
Dos moléculas candidatas para mejorar la función axonal en las células nerviosas lesionadas se derivan del cerebro factor neurotrófico (BDNF) y su receptor tropomiosina receptor quinasa B (TrkB).
En una investigación publicada hoy en Science Advances, científicos de la Universidad de Cambridge muestran que administrar estas dos moléculas simultáneamente a las células nerviosas mediante un un solo virus tiene un fuerte efecto en la estimulación del crecimiento axonal en comparación con la entrega de cualquiera de las moléculas por sí sola. Probaron su idea en dos modelos de enfermedades neurodegenerativas que se sabe que están asociadas con un transporte axonal reducido, a saber, glaucoma y tauopatía (una enfermedad degenerativa asociada con la demencia).
Dr. Tasneem Khatib del Centro John van Geest para la Reparación del Cerebro de la Universidad de Cambridge, el primer autor del estudio, dijo: «Los axones de las células nerviosas funcionan un poco como un sistema ferroviario, donde la carga son componentes esenciales necesarios para que las células sobrevivan. y función. En enfermedades neurodegenerativas, este sistema ferroviario puede dañarse o bloquearse. Pensamos que reemplazar dos moléculas que sabemos que funcionan juntas de manera efectiva ayudaría a reparar esta red de transporte de manera más efectiva que entregar una sola, y eso es exactamente lo que encontramos .
«Este enfoque combinado también conduce a un efecto terapéutico mucho más sostenido, lo cual es muy importante para un tratamiento dirigido a una enfermedad crónico degenerativa.
«En lugar de usar el gen estándar enfoque de terapia de reemplazo o reparación de genes dañados, usamos la técnica para complementar estas moléculas en el cerebro».
El glaucoma es un daño al nervio óptico que a menudo, pero no siempre, se asocia con alteraciones alta presión en el ojo. En un modelo experimental de glaucoma, los investigadores usaron un colorante marcador para mostrar que el transporte axonal entre el ojo y el cerebro estaba afectado por el glaucoma. De manera similar, una reducción en la actividad eléctrica en la retina en respuesta a la luz sugirió que la visión también se vio afectada.
Dr. Khatib y sus colegas utilizaron sistemas de administración de terapia génica de «vectores virales» para administrar TrkB y BDNF a la retina de ratas. Descubrieron que esto restauró el transporte axonal entre la retina y el cerebro, según lo observado por el movimiento del tinte. Las retinas también mostraron una mejor respuesta eléctrica a la luz, un requisito previo clave para la restauración visual.
A continuación, el equipo utilizó ratones transgénicos criados para modelar la tauopatía, la acumulación de «enredos» de proteína tau en el cerebro. La tauopatía se observa en varias enfermedades neurodegenerativas, incluida la enfermedad de Alzheimer y la demencia frontotemporal. Una vez más, la inyección del tinte mostró que el transporte axonal entre el ojo y el cerebro se vio afectado y que esto se restauró usando los vectores virales.
Curiosamente, el equipo también encontró evidencia preliminar de una posible mejora en el corto de los ratones. -Memoria a plazo. Antes del tratamiento, los investigadores probaron a los ratones en una tarea de reconocimiento de objetos. El ratón se colocó al comienzo de un laberinto en forma de Y y se dejó explorar dos objetos idénticos al final de los dos brazos. Después de un rato, el ratón volvió a colocarse en el laberinto, pero esta vez un brazo contenía un nuevo objeto, mientras que el otro contenía una copia del objeto repetido. Los investigadores midieron la cantidad de tiempo que el ratón pasó explorando cada objeto para ver si había recordado el objeto de la tarea anterior.
Esta tarea se repitió después de inyectar el vector viral en el cerebro del ratón y los resultados sugirieron una pequeña mejora en la memoria a corto plazo. Si bien los resultados de este estudio en particular no lograron significación estadística, una medida de qué tan sólidos son los hallazgos, los investigadores dicen que son prometedores y ahora se planea un estudio más grande para confirmar el efecto.
Profesor Keith Martin del Centro para Eye Research Australia y la Universidad de Melbourne, quien dirigió el estudio mientras estaba en Cambridge, agregó: «Si bien esta es una investigación en etapa inicial, creemos que es prometedora para ayudar a tratar enfermedades neurodegenerativas que hasta ahora han demostrado ser intratables. La terapia génica ha ya ha demostrado su eficacia para algunas enfermedades monogénicas raras, y esperamos que sea igualmente útil para estas enfermedades más complejas que son mucho más comunes».
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La técnica para regenerar el nervio óptico ofrece esperanza para el futuro tratamiento del glaucoma Más información: «La suplementación con ligandos de receptores a través de una terapia génica basada en el péptido 2A autoescindible promueve el transporte de axones en el SNC con funcional» Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abd2590 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por la Universidad de Cambridge Cita: La investigación de la terapia génica muestra potencial para reparar el daño causado por el glaucoma y la demencia (31 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-gene-therapy-potential-glaucoma-dementia.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.