В новом исследовании, опубликованном в журнале JCI Insight, ученые из Университета здравоохранения Северной Каролины (University of North Carolina Health Care) изучают генную терапию синдрома Ангельмана.
Синдром Ангельмана
Синдром Ангельмана — это расстройство нервного развития, которое характеризуется плохим мышечным контролем, нарушением баланса, эпилепсией и деменцией и плохо поддается лечению.
Ученые ранее предположили, что лучший способ лечения синдрома Ангельмана состоит в восстановлении функции гена UBE3A в нейронах, который отсутствует в головном мозге людей с этим расстройством. Генетика синдрома Ангельмана более сложна, чем классические моногенные заболевания, такие как муковисцидоз и серповидно-клеточная анемия.
Люди наследуют одну материнскую и одну отцовскую копии большинства генов. Синдром Ангельмана встречается у детей, чья материнская копия гена UBE3A каким-то образом была мутирована или удалена. По причинам, которые не совсем ясны, зрелые нейроны обычно экспрессируют только материнскую копию гена UBE3A. Таким образом, когда материнская копия потеряна, функция гена в нейронах отсутствует. Поскольку UBE3A кодирует белок, который помогает регулировать уровни других важных белков, его отсутствие серьезно нарушает развитие мозга. Сложность усугубляется тем, что нейроны экспрессируют 2 разных варианта, или изоформы UBE3A, которые различаются по длине — в соотношении примерно 3 короткие формы на каждую длинную форму.
Материалы и методы исследования
Ученые создали изоформу UBE3A, которая при экспрессии нейронами воспроизводит короткие и длинные формы белка UBE3A в почти нормальном соотношении.
Исследователи внедрили разработанный терапевтический ген UBE3A в вирусоноситель, или вектор, сконструированный для надежной доставки к нейронам. Исследователи вводили раствор этого вектора в желудочки головного мозга новорожденных мышей с моделью синдрома Ангельмана, у которых отсутствует материнская копия мышиного гена UBE3A. Как и люди с синдромом Ангельмана, эти мыши не могут экспрессировать белок UBE3A в своих нейронах, и в первые месяцы жизни у них развиваются двигательные нарушения, судороги и другие неврологические симптомы.
Результаты научной работы
Результаты исследования подтвердили, что переносимый вектором UBE3A стал активным в нейронах мозга мышей модели синдрома Ангельмана всего через несколько дней после инъекции на уровне, аналогичном уровню нормального гена. Это лечение восстановило обучение двигательным навыкам и основное поведение мышей: рыть землю, копать норы и строить гнезда. У мышей, не получавших лечения, развились обычные нарушения, подобные синдрому Ангельмана. Обработанные мыши также не стали столь же восприимчивыми к экспериментально индуцированным эпилептическим припадкам и, что важно, не испытали каких-либо очевидных отрицательных побочных эффектов.
Авторы другого исследования утверждают, что генная терапия помогает в лечении смертельного иммунного заболевания у детей.
