|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
spotkanie grupy badawczej ds. atrofii mięśniowo-szkieletowejorganizowana przez Umrao Monani i Arthur’a Burghes’a,
Wydział Biochemii Molekularnej i Komórkowej, Uniwersytet Stanu Ohio
W spotkaniu wzięli udział naukowcy i klinicyści z całej Europy i Ameryki Północnej. Obrady trwające dwa dni odbywały się w dwóch grupach: 1) wyniki badań podstawowych, 2) badania kliniczne.Sesja naukowa rozpoczęła się wystąpieniem dr Louise Simard i dr Glenn Morris, które przedstawiły własne metody, jakie opracowały ich laboratoria, służące do oznaczania poziomu proteiny SMN w organizmie pacjenta i w kulturach komórek. Zwłaszcza to ostatnie będzie szczególnie ważne w ocenie efektów podawania małych cząsteczek leków na wzrost proteiny SMN z genu SMN2. Następnie dr Iannoccone i dr Swoboda przedstawili badania kliniczne wykorzystania mierników całkowitych funkcji motorycznych (Gross Motor Function Measures – GMFM), testów funkcji płuc (Pulmonary Function Tests – PFT) i oceny liczby jednostek motorycznych (Motor Unit Number Estimation – MUNE) jako wiarygodnych metod oceny stanu pacjentów z SMA. Metoda MUNE jest wykorzystywana w dwóch potencjalnych strategiach poprawy wyników pacjentów chorych na SMA: 1) ratowania jednostek motorycznych przed ich zaniknięciem w mięśniach oraz 2) poprawy zdrowia jednostek motorycznych, które przeżyją, i wprowadzenia ich do ponownie pobudzonego mięśnia (połączenie z mięśniem). Dr Shefner wykorzystał metodę MUNE do oceny liczby i wielkości jednostek motorycznych u badanych myszy chorych na ALS (Amyotrophic Lateral Sclerosis – stwardnienie boczne zanikowe), inną popularną chorobę neuronów motorycznych, i wykazał, że jest ona bardzo pożyteczna w śledzeniu rozwoju choroby i kontrolowaniu wyników leczenia. Technika ta może się więc okazać szczególnie dobra w ocenie czasu utraty neuronów motorycznych u badanych myszy chorych na SMA, dokonywanej wspólnie przez laboratoria Burghes i Sendtner, oraz w ocenie wyników leczenia tych myszy.Kolejny, nieco inny model myszy stworzony przez grupę dr Judith Melki, w którym SMN całkowicie usunięto z nerwów i mięśni, może być pożyteczny w badaniach potencjału czynników neuro-ochronnych (związków chemicznych lub protein, które chroniłyby neurony ruchowe przed postępującym zniszczeniem). Czy czynniki neuro-ochronne chronią zapobiegają śmierci neuronu ruchowego w SMA i czy to pomaga myszom? Dr Wirth mówił o identyfikacji zmieniających się genów, tzn. genów innych niż SMN, które łagodzą stan kliniczny SMA. Rozpoznanie tych genów stawia przed nami nowe cele i pozwala lepiej zrozumieć jak opracować leki na SMA. Wreszcie dr Burghes, dr Sendtner i dr Melki mówili o myszach z SMA. Zebrano myszy, u których osiągnięto różne stadia SMA, aby ocenić rodzaj leczenia. Wykazano następnie, że pewne geny mogą wpływać na liczbę neuronów ruchowych i stadia rozwoju SMA. Myszy te wykorzystano także do stwierdzenia, w jaki sposób brak SMAN powoduje SMA i która dokładnie część neuronu motorycznego jest uszkadzana pierwsza. I znów – zrozumienie tych mechanizmów stawia przed nami nowe cele działania oraz pozwala na opracowanie lepszych metod i poprawy skuteczności terapii. W laboratoriach Melki i Burghes próbuje się obecnie określić wpływ podawania wysokiego poziomu SMN w poszczególnych stadiach SMA u myszy. Innymi słowy – kiedy konieczne staje się przywrócenie SMN, aby uzyskać skutek w leczeniu? Eksperymenty te przeprowadzane są na myszach, wyniki będą następnie dalej testowane.Odkrycie, że podstawowa różnica między SMN1 (gen SMA) i SMN2 (zmodyfikowany gen chorobowy) to pojedyncza nukleotyda, która powoduje następnie produkcję większości niestabilnej formy proteiny, zmobilizowało wielu naukowców do podjęcia próby przywrócenia zdolności SMN2 do produkowania odpowiedniej, stabilnej proteiny SMN. Jedyną dobrą drogą do osiągnięcia tego jest modyfikacja sposobu, w jaki SMN2 jest łączony, tzn. dotarcie do różnicy w pojedynczej nukleotydzie. Dr Krainer przedstawił najnowsze dane ze swojego laboratorium, pokazujące czynnik zaangażowany w łączenie genów SMN. Umożliwiło to podanie wzoru związków chimerycznych, które będą testowane na kulturach komórkowych w celu oceny ich zdolności do modyfikacji procesu łączenia SMN2. Podobnie dr Hertel z Uniwersytetu stanowego Kalifornia (Irvine) i dr Muntoni (GB) wykorzystują fragmenty kwasu nukleinowego do oddziaływania z/ modyfikacji łączenia SMN2, aby zwiększyć poziom SMN w kulturach komórkowych. Można to uznać za projekt leków, które wydają się być niskotoksyczne, ale należy się spodziewać trudności w dostarczeniu ich do wymaganych tkanek.Wyniki, które rzucają światło na to jak geny SMN są łączone i ostatecznie produkują proteinę SMN, zostały przedstawione przez Phil’a Young’a (laboratorium dr Lorson’a, Arizona i dr Wirth, Niemcy). Obie placówki niezależnie wskazały czynniki (SRp30c i hnRNP-G), które tworzą kompleks odpowiedzialny za łączenie SMN.FSMA wraz z naukowcami spędzili ogromną ilość czasu i włożyli spory wysiłek w dalsze badania nad lekami, w poszukiwaniu syntetycznych lub naturalnych cząsteczek, które spowodują podniesienie poziomu SMN. W ciągu ostatniej sesji pierwszego dnia konferencji przedstawiono wiele referatów na temat postępów tych poszukiwań. Laboratoria dr Fischbeck (NINDS) i dr Brahe (Włochy) przedstawiły dane pokazujące dwa związki powodujące wzrost poziomu SMN w kulturach komórkowych. Są one inne od wskazanych poprzednio, które powodowały wzrost SMN z genu SMN2 w kulturach komórek. Aktualną informację o badaniach w Vertex Biosciences przekazał dr Pollok. Wyróżniono tam trzy odmienne grupy związków, które zmieniają SMN2 mRNA w SMA w kulturach komórek.Są to bardzo obiecujące wyniki, należy jednak pamiętać, że te związki trzeba jeszcze „zoptymalizować”, stosując chemię medyczną, dla poprawy ich bezpieczeństwa i skuteczności. Dr Brent Stockwell przedstawił swoje strategie bardzo wnikliwych badań, których celem jest wskazanie zarówno pozytywnych, jak i negatywnych cząsteczek, które wpływają na SMA i uzyskują pozytywne wyniki w badaniach. Zastosowanie różnych typów związków oraz różnych podejść chemicznych i biologicznych do określenia, jak w jaki sposób niedobór SMN wywołuje SMA, jest bardzo ciekawe i ważne dla zrozumienia i opracowania metod leczenia SMA. Wniosek z obrad tej sekcji brzmi: można wskazać związki (chemiczne), które mogą zmienić produkcję SMN z genu SMN2. Co więcej, niektóre z nich wydają się nie mieć poważnych szkodliwych efektów ubocznych. Ogromnym wyzwaniem jest teraz wskazanie związków, które będą oddziaływały zgodnie z oczekiwaniami w organizmach myszy (lub innych żywych zwierząt), tak aby zmienić gen SMN2 w ten sposób, aby produkował więcej SMN. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że związki te będą wymagały manipulacji i różnorodnych zmian, aby uzyskać ich optymalną aktywność i oddziaływanie na cały organizm zwierzęcia. Czynnikiem, który często pomaga w tych manipulacjach, jest wskazanie, w jaki sposób i na co związki te oddziaływują.Dr DiDonato (Kanada), dr Terwilliger (Boston) i dr Kerr (Baltimore) przedstawili inne metody leczenia SMA. Pierwsza to projektowanie „nosicieli” terapii genowej, które będą stosowane do wprowadzenia pełnej długości genu SMN1 do kultur komórkowych, a następnie do organizmów chorych zwierząt doświadczalnych. Trudności z tym związane to pytanie – czy można dostarczyć wystarczająco dużo „nosicieli” z SMN do wystarczającej liczby neuronów motorycznych, aby zmienić fenotyp SMA u myszy i – jako cel ostateczny – u ludzi. Obecnie daleko nam jeszcze do tego, pozostaje też pytanie – ile neuronów motorycznych potrzeba, aby pobudzić SMN tak, aby uzyskać poszukiwany rezultat kliniczny. Dr Kerr opracował elegancki system dostarczania komórek macierzystych do rdzenia kręgowego szczurów i wykazał częściową poprawę u sparaliżowanych uprzednio zwierząt. Zamierza on wykorzystać podobną procedurę do dostarczenia komórek macierzystych do myszy doświadczalnych typu III chorych na SMA, wyhodowanych przez laboratoria Burghes/ Sendtner. Metoda komórek macierzystych jest bardzo ekscytująca, ale najprawdopodobniej potrzeba czasu do rozwoju tych komórek oraz oczekiwanej regeneracji potencjału i zdolności do ponownego rozwoju potrzebnych neuronów. Pojawia się pytanie – w jaki sposób cząsteczki pomagają komórkom nerwowym, jak one powstają i są wydzielane przez komórki macierzyste w neuronach motorycznych SMA.Jako część sesji naukowej przedstawiono badania, które dają wgląd w podstawową funkcję proteiny SMN. Badania te są bardzo ważne, ponieważ mogą pokazać co odbywa się wadliwie gdy mamy niski poziom SMN oraz wskazać nowe kierunki interwencji terapeutycznych. Dr Dreyfuss (Filadelfia) przedstawił dane opisujące całość SMN i jego elementy konstytutywne. Pokazał też krótko różne formy badań dotyczących funkcji SMN, związanych z ratowaniem komórki, której brak w SMN. Niezależnie czy cząsteczki te przywracają SMN funkcję lub czy pobudzają do działania cząsteczki, które ratują fenotyp komórki – ciekawe będzie określenie tożsamości tychże cząsteczek. Specyfika neuronu motorycznego o fenotypie SMA jest także przedmiotem intensywnych badań. Trzy oddzielne projekty prowadzą grupy we Włoszech (Battaglia), Niemczech (Sendtner) i Kanadzie (Simard). Dostarczyły one dowody na to, że SMN jest przypisana do poszczególnych obszarów neuronu motorycznego, dokładnie do tzw. wypustek osiowych. Dalsze badania dr Sendtner’a rzuciły pewne światło na to, co może być specyfiwczną funkcją SMN w neuronie ruchowym. Opierając się o interakcje roteiny SMN i dwóch nowych protein 0 hnRNP-Q oraz hnRNP-R, dr Sendtner zasugerował, że SMN może być włączona w tworzenie i transport mRNA wzdłuż wpustki osiowej i najbliższych wypustek drzewiastych neuronów. Niski poziom SMN ogranicza te funkcje, co powoduje degenerację neuronów motorycznych.W ostatniej sesji konferencji przedstawiono badanie obejmujące przekształcenie formy X-kształtnej SMA. Ze 100 genów w regionie (Xp11.3-q11.2), przeanalizowano liczbę uznaną za ważną w mięśniu i nerwach. Dr Zerres Niemcy) opisał interesujące badanie sposobów leczenia SMA. Mamy cząsteczki, które pobudzają SMN w kulturach komórek, ale czy możemy je pobudzić do działania w organizmach żywych zwierząt? Czy możemy spowodować dostarczenie genu SMN do odpowiedniej liczby neuronów motorycznych? Kiedy trzeba ponownie wprowadzić SMN? Dlaczego niedobór SMN wpływa tak poważnie na neurony ruchowe? Czy możliwe jest zastąpienie funkcji SMN? Jakie są najlepsze sposoby kontroli prób klinicznych? Wiele takich pytań można postawić, są one nawet bardzo ciekawe. Nie znamy jednak jeszcze odpowiedzi na nie, a w związku z tym nie można powiedzieć – kiedy i trzy uzyskamy nowe metody leczenia. Mam nadzieję, że w ciągu następnego roku odpowiedzi te znajdziemy i posuniemy się do przodu w terapii. Powrócę do stwierdzenia, że jest to bardzo ciekawy czas, jako że badania pokazały nam pewne sugestie dotyczące leczenia. Pozostaje nadal pytanie – kiedy wyniki te przełożymy na działanie? Przejście od identyfikacji genu w chorobie genetycznej do terapii nie jest proste. Mam nadzieję, że SMA będzie jedną z pierwszych chorób, w których leczeniu się to uda. W przyszłym roku okaże się, na jakim etapie jesteśmy – w naszej drodze przez nieznane tereny.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
