Idegtudományok

miRNS-alapú terápiák idegrendszeri betegségekben: lehetőségek és kihívások

2021. FEBRUÁR 05.

Szöveg nagyítása:

-
+

22 évvel azután, hogy kiderült: bármely gén elcsendesíthető, tucatnyi klinikai vizsgálat elemzi a miRNS-mimetikumok és -inhibitorok terápiás hatását. A módszert az idegrendszeri betegségek közül a neurodegeneratív kórképek, az epilepszia, az agytumorok és a cerebrális ischaemia kezelésében vizsgálják. A mikroRNS-ek kis dupla szálú RNS-molekulák, amik a sejt transzkriptómájának szekvenciaspecifikus szabályozásában vesznek részt. Egy-egy miRNS akár többszáz mRNS-t is szabályozhat interferencia révén, és egy-egy mRNS szabályozását általában több miRNS végzi. A miRNS-ek a DNS-ről íródnak át, és a sejtmagban egy, majd a citoplazmában még egy átalakító folyamat révén nyerik el érett formájukat (kb. 22 nukleotidból álló duplex). A továbbiakban a kettős egyik szála eltávolításra kerül, a másik pedig beépül a csendesítő komplexbe, és a riboszómákon a komplementaritás alapján az elcsendesítendő mRNS-szekvencia felismerését és blokkolását végzi (interferencia). A miRNS-működés hibái számos betegség, így a neurodegeneratív kórképek pathológiájában is közreműködnek. A miRNS-rendszer célba vétele az endogén molekulákat imitáló oligonukleotidokkal (miRNS-mimetikumok) vagy az endogén molekulák gátlásával (anti-miRNS-ek) ígéretes terápiás módszernek tűnik. A hibás működésű miRNS-ek a jövőben biomarkerként a diagnózisban és a prognózisban is szerepet kaphatnak. Napjainkban a tucatnyi klinikai vizsgálati szakaszban lévő miRNS-terapeutikum mellett már három FDA és EMA által befogadott miRNS-szer is van. Az első miRNS alapú szert egy öröklődő polyneuropátia-féleség, a transthyretin amyloidosis kezelésére vezették be 2018-ban (patisiran), a miRNS ebben az esetben egy hibás protein szintézisét akadályozza meg. Idegrendszeri betegségeken kívül miRNS alapú terapeutikumokat (mimetikumokat vagy inhibitorokat) vizsgálnak többek között hepatitis C, 2-es típusú diabétesz, nem alkoholos zsírmáj, T-sejtes limfómák és -leukémiák, scleroderma, mesothelioma, tüdőrák, szívelégtelenség kezelésében is. Az egészséges agyban nagy mennyiségben expresszálódik α-synuclein (α-Syn). Ez a 140 aminosavból álló protein központi szerepet játszik a preszinaptikus terminálokban a szinaptikus vezikulumok összegyűjtésében. Az α-Syn részt vesz a fehérjékhez történő ubiquinin-kötődés, a chaperon-aktivitás és a kináz-függő útvonalak, valamint a dopamin-metabolizmus szabályozásában. Egészséges sejtekben miRNS szabályozza az α-Syn-autofágiát. A Parkinson-kór etiológiájától függetlenül a kórkép általános közös jellemzőjének számít az α-Syn-akkumuláció és -lerakódás a centrális és a perifériás idegrendszerben egyaránt (szinukleinopátia). Parkinson-kórban számos miRNS expressziója módosul, és egyre több bizonyíték támasztja alá, hogy az apoptotikus neuronok α-Syn-akkumulációjában központi szerepet játszanak a miRNS-ek. Eddig négy különböző miRNS-ről (miR-7, miR-153, miR34b/c, miR-214) mutatták ki, hogy direkt módon csökkenti az α-Syn-expressziót, és abnormális mennyiségük α-Syn-akkumulációt eredményez a sejtekben. Egy ötödik miRNS (miR-34c-5P) diszregulációja a Parkinson-kór során végig fennmarad. Két miRNS megnövekedett expressziója (miR-7, miR-153) neuroprotektív hatású a dopaminerg sejtekben. A miRNS-ek a neuroinflammáció fontos modulátorai, gátolják a mikroglia-aktivációt, csökkentik a gyulladásos folyamat génjeinek expresszióját és az interleukin-1 β-szintet, védik a sejteket az oxidatív stressz ellen. A α-Syn-akkumuláción kívül a mitokondriális diszfunkció is a Parkinson-kór általános jellemzője. A sejt halálát eredményező mitokondriális permeábilitás egyik fontos szabályozója is miRNS: a miR-7 overexpressziója gátolja az apoptózist, és a glutathion-szint növelése révén a hydroperoxidok 50%-os csökkenését eredményezi. A miRNS-alapú terapeutikumfejlesztés során nagy kihívást jelent a hatástartam növelése és a szer eljuttatása a megfelelő sejtekhez, szövetekhez. A hatástartam növelése (nukleáz-rezisztencia kialakítása) érdekében az oligonukleotidokat kémiailag módosítják, így állították elő a már említett patisirant és a másodikként befogadott, porphyria kezelésére szolgáló givosirant is. A központi idegrendszeri betegségek esetén vizsgált miRNS-ek esetében különösen fontos a terapeutikum átjuttatása a vér-agy-gáton. Kísérleteznek monoklonális antitestekkel és vírusvektorral célba juttatott oligonukleotidokkal, sztereotaxiás sebészettel, direkt lokális bejuttatással gliómák és egyéb agytumorok esetén, illetve különböző nanopartikulumokba csomagolják a miRNS-eket. Az oligonukleotidok nagy molekulasúlyúak és nagy negatív töltéssel bírnak, ezért önmagukban nem jutnának át a negatív töltésű sejtmembránon, a nanorészecskék azonban lehetővé teszik az endocitózist. A nanorészecske-csomagolás a szérumban található nukleázoktól is megvédi a miRNS-t, ráadásul könnyen előállítható és tárolható, alacsony toxicitású és alacsony immunogenitású módszer. Lipid- vagy polimervezikulumokba csomagolt miRNS-sel preklinikai stádiumú vizsgálatokat folytatnak Parkinson-kóron kívül Alzheimer-kór és temporális epilepszia kezelésében is. A virális vektorok (rekombináns adeno-asszociált vírus, illetve lentivirus) különösen alkalmasak a neurológiai betegségek, ezen belül a Parkinson-kór kezelésében vizsgált miRNS-ek célba juttatására, mert könnyen megfertőzik az idegsejteket. Lentivirussal bejuttatott miRNS alkalmasnak bizonyult pl. fokális cerebrális ischaemia kezelésében. A vírusvektoros célba juttatásnak azonban veszélyei is vannak (imunogenitás, tumoros transzformáció, off-target hatások), ráadásul drága, és a nagy mennyiségű termelés módszere sincs még kidolgozva. Összefoglalóan elmondható: 22 éve mutatta ki Andrew Fire és Craig Mello, hogy RNS-interferenciával a génaktivitás megakadályozható; ezt követően, mivel kiderült, hogy bármely gén elcsendesíthető, így elméletileg minden olyan betegség, ami géntúlműködéssel van összefüggésben, kezelhető, a tudományos közösség hatalmas reményeket fűzött az RNS-interferenciát alkalmazó terápiákhoz. A rövid hatástartam, az off-target hatások miatti kezdeti kiábrándulás után a technológia továbbfejlődött, új nanorészecskéket fejlesztettek, kémiai módosítással hosszú életűvé tették az oligonuleotidokat, és ma már a miRNS-terapeutikumok egyes szervekhez való eljuttatása is lehetséges. Két évvel az első ilyen típusú szer engedélyezése után a tucatnyi fázis II-es és III-as vizsgálat révén a miRNS-terapeutikumok evolúciója újabb szakaszába lépett. A miRNS-ek a közeljövőben a neurodegeneratív betegségek kezelésében is szerepet kapnak majd. Szemlézte: Kazai Anita dr. Eredeti közlemény: Titze-de-Almeida, Simoneide S., Cristina Soto-Sánchez, Eduardo Fernandez, James B. Koprich, Jonathan M. Brotchie, and Ricardo Titze-de-Almeida. "The Promise and Challenges of Developing miRNA-Based Therapeutics for Parkinson’s Disease." Cells 9, no. 4 (2020): 841.

HOZZÁSZÓLÁSOK

0 hozzászólás

A rovat további cikkei

Idegtudományok

A drogok hatása az agyra

A kábítószerélvezet valószínűleg a „gondolkodás nélküli cselekvés” veleszületett hajlamához köthető. Legalábbis ezt mutatták ki a kutatók mesterséges stimulánst használó testvérek vizsgálata alapján.

Idegtudományok

Kortikoszteroidkezelés neuritis vestibularisban

A vizsgálat eredménye szerint kevés bizonyíték szól a szteroidok használata mellett akut neuritis vestibularis esetén. A meglévő bizonyítékok alapján a klinikailag fontos kimenetelek és az objektív vestibularis funkciós kimenetelek között nincs szoros kapcsolat: a DHI-skálán mért rokkantságban egy hónap múlva nem volt szignifikáns különbség a placebo és a szteroid között, a kalorikus tesztek ugyanakkor jobb vestibularis funkciót mutattak ugyanebben az időpontban a szteroiddal kezelt betegek körében. Megjegyzendő, hogy a kalorikus teszt a lateralis (horizontális) félkörös ívjárat, így az ezt beidegző nervus vestibularis superior működéséről ad információkat, a neuritis vestibularisban ugyanakkor a nervus vestibularis inferior is érintett lehet, noha ennek izolált érintettsége csupán az esetek 2,3%-ában igazolható.

Idegtudományok

A stroke új kezelése

Kutatók egy új terápiás eljárást ismertettek, mellyel csökkenthetőek az agyi infartus okozta károsodások, az elhalt idegek újra növekedhetnek, a kiesett működések helyreállhatnak. Ráadásul az eddigiekkel szemben „a terápia hosszú idővel a stroke után is hatékony” - állítja Gwendolyn Kartje, a cikk első szerzője.

Idegtudományok

A szerotonin nem csak neurotranszmitter

A szerotonin nemcsak ingerületátvivőként működik, hanem a génexpresszió szabályozásában is részt vesz. E felfedezés következtében jobban megérthetjük a normál agyfejlődést, a pszichiátriai és neurodegeneratív betegségeket, és új terápiás módszereket fejleszthetünk ki.

Idegtudományok

Klinikai döntéshozatal MOG antitest-asszociált betegségben

A szenzitív és specifikus sejtalapú esszék kifejlesztésével a humán myelin-oligodendrocyta glikoprotein (MOG) ellenes IgG-antitestek kimutatása lehetővé tette az anti-MOG antitest-asszociált betegség (anti-MOG antibody-associated disease, MOGAD) és az egyéb demyelinisatiós betegségek elkülönítését. A MOGAD, az aquaporin-4-asszociált neuromyelitis optica spektrum betegség (AQP4-NMOSD) és a sclerosis multiplex (SM) megkülönböztetését a betegségek különböző kórélettani háttere, klinikuma, terápiás és prognosztikus következményei egyaránt indokolják.

Kapcsolódó anyagok

Idegtudományok

Hogyan csökkenthetnénk a Parkinson-kór kialakulásának kockázatát?

SZEMLE eLitMed

A magányosság 1,4-szeresre növeli a Parkinson-kór kialakulásának kockázatát, míg számos gyógyszer szedése csökkenti, még több gyógyszer pedig növeli incidenciáját.

Klinikum

Mindenki számára ajánlott gyógymód

A légzőgyakorlatokat könnyű megtanulni, és hatékonyak a vérnyomáscsökkentésben, javítják a diabetest, csökkentik a stresszt és a depressziót.

Klinikum

Az Anton-szindróma

Az anosognosia egy olyan neurológiai tünet, melyben az érintett beteg nincs tudatában a saját neurológiai vagy pszichiátriai problémáinak. Az anosognosia egyaránt érintheti a nyelvi funkciókat, az ítélőképességet, az érzelmeket, az emlékezőképességet, az egzekutív és a motoros funkciókat is.

Hogyan NE? - A levodopa helyes és helytelen alkalmazása Parkinson-kórban - Dr. Hidasi Eszter (Debreceni Egyetem)