ANTAGOMIR – nowy lek w zespole Downa, z pewnością nowe podejście…

W najnowszym wydaniu R&D podsumowano działania na rzecz wsparcia medycznego osób z ZD. Charakterystyczne jest to, że publikacja z natury medyczna w wielu wątkach jest publikacją niemalże rewolucyjną, ale…jest wciąż niezwykle interesująca poprzez wskazanie NOWEGO SPOSOBU ANALIZOWANIA ZESPOU DOWNA jako wady genetycznej w procesach badawczych.

Przez lata wśród lekarzy i naukowców dominowało przekonanie, że osoby z ZD mając dodatkowy chromosom, borykają się z nadmiarem zbyt wielu genów i protein w tej dodatkowej strukturze. Jednakże ostatnie doświadczenia pokazują na coś zupełnie przeciwnego w stosunku do istniejących “PRAWD” !

 

BADANIA TE POKAZUJĄ DUŻY DEFICYT PROTEIN W MÓZGU OSÓB Z ZD, CO Z PEWNOŚCIĄ MOŻE PROWADZIĆ DO OSŁABIENIA ZDOLNOŚCI POZNAWCZYCH I DO DEFEKTÓW SERCA, KTÓRE CHARAKTERYZUJĄ TEN SYDNROM!

 

Badacze pokazali w serii eksperymentów, że istnieje zdecydowanie niższy poziom protein w mózgu ludzi i myszy z ZD w porównaniu do osób i myszy bez tego syndromu. Pokazano także, że poprzez manipulowanie kawałkami RNA, które regulują produkcję i funkcjonowanie protein, można zwiększyć ich poziom zarówno w ludzkich komórkach jak i mózgu myszy. W rzeczywistości, eksperymentalny lek, który oddziaływuje na pewne segmenty RNA, powoduje utrzymywanie się protein na normalnym poziomie zarówno u ludzi, jak i myszy z tym zespołem.

Ale teraz cała historia.

Kiedy segmenty RNA są nadreprezentowane, czyli jest ich więcej niż być powinno, poziom białek spada, albo są niedoreprezentowane. Wiemy obecnie, że przynajmniej 5 z tych segmentów występują u osób z ZD w sposób naturalny w nadmiarze, gdyż są zlokalizowane na na 21 chromosomie, który powoduje właśnie ten zespół.

Jak twierdzi Terry Elton z University of Ohio prowadzący farmakologiczne badania nad ZD: “…mówimy tutaj o zmianie idei pewnego paradygmatu. Może powinniśmy szukać protein, które nie tyle są nadreprezentowane, są w nadmiarze, ale tych które są niedoreprezentowane, występując w totalnie zredukowanej ilości. Oznacza to, że mamy przed sobą przynajmniej 5 nowych terapii, które musimy znaleźć, zidentyfikować i wdrożyć”.

W badaniach Eltona podkreśla się rolę RNA, gdyż to RNA odgrywa kluczową rolę w budowie, na poziomie komórki, protein. Ten proces ma wiele etapów. Występują w nim mikroRNA, które wiążą tzw. matrycowe RNA (informacyjne), które zwierają zestaw aktualnie obowiązujących instrukcji dla produkcji protein. Kiedy takie powiązanie jest wytworzone, mikroRNA hamują proces budowy. Dlaczego to występuje nie jest jeszcze wiadome, ale mikroRNA są uważane za małe molekuły, które mają istotny wpływ na procesy psychiczne i neurologiczne.

Jak Elton doszedł do tych wszystkich wniosków. Będąc specjalistą od chorób serca powiązał następujący problem. W przypadku powiązania chorób serca i mikroRNA, Elton podkreśla, że występuje już konkretny i nazwany segment mikroRNA-155, który jest przyczyną zwiększonej ilości protein wpływających na choroby serca. Ten źle funkcjonujący segment znajduje się na chromosomie 21, stąd proste powiązanie z ZD. Innym elementem łączącym ZD i choroby serca to fakt, że połowa osób z ZD rodzi się z problemami anatomicznymi serca, ale co ciekawe bez problemów z krążeniem wieńcowym, czy wysokim ciśnieniem.

Idąc tym śladem, Elton zaangażował informatyków, aby zbadać ludzki genom poszukując tam powiązań między chorobami serca i ZD. Dzięki temu znalazł 5 mikroRNA zlokalizowane właśnie na 21 chromosomie i pokazał ze swoimi kolegami, że są one właśnie w stanie nadekspresji w komórkach, mózgu i sercu u pacjentów z ZD. Co to oznaczało dla Eltona:

“…ŻE WSZYSTKIE PROTEINY Z KTÓRYMI MAJĄ DO CZYNIENIA mikroRNA 155 SĄ W STANIE PERMANENTNEGO BRAKU!”

Dalsze prace ze wspomaganiem komputera pokazały, że te:

5 mikroRNA WPŁYWA NA BLISKO 1 695 PROTEIN, WSZYSTKIE MOGĄCE POWODOWAĆ ZD, I WSZYSTKIE SĄ W STANIE WŁAŚNIE PERMANENTNEGO BRAKU, CO WSKAZYWAŁ W POPRZEDNICH TESTACH ELTON!

Chcąc być jeszcze bardziej precyzyjny, Elton z grupa badaczy zawęził liczbę protein do tych, które wpływają na serce i mózg, czyli dwóch obszarów najczęściej dotkniętych w ZD.

Pierwszą proteiną była MeCP2, proteina wiążąca 2. Dlaczego? Mutacje tej proteiny są odpowiedzialne za powodowanie syndromu Retta, upośledzającego zdolności poznawcze i także są obecne w ZD.

Do eksperymentu z MeCP2 badacze wykorzystali 2 z 5 mikroRNA znajdujące się na 21 chromosomie: 155 i 802, które pasują w modelu ZD u myszy.

Na pierwszym etapie zrobiono kopie relewantnego mikroRNA.  W komórkach ludzkich w mózgu manipulując poziomami tych dwóch molekuł uzyskali prawidłowość:

-gdy mikroRNA były nadekspresji poziom MeCP2 spadał!

-gdy mikroRNA były w stanie obniżonej, zredukowanej ilości, poziom MeCP2 wzrastał!

W kolejnym etapie badano mózg osób dorosłych i płodów posiadających ZD i zdrowych, które były dostarczone z Narodowego Banku Komórek.

“W obu przypadkach, osoby dorosłej z ZD i płodu z ZD, bez względu na miejsce w mózgu, poziom proteiny MeCP2 był zaniżony, prawie nieistniejący. To były obserwacje a nie manipulacje z naszej strony. Oznaczyliśmy obserwowaną molekułę fluoroscencyjnie i poprzez porównanie w trakcie obserwacji, mogliśmy oznaczyć i oszacować ile MeCP2 było wyprodukowanych przez neurony w próbkach kontrolnych”.

Należy przy tym wyjaśnić, że MeCP2 jest czynnikiem transkrypcyjnym, czyli włącza i wyłącza geny. Jeżeli jego poziom jest zbyt niski w mózgu, może to oznaczać, że geny na które wpływa źle funkcjonują.

Kolejnym etapem było badanie 2 genów na które wpływ ma właśnie proteina MeCP2.

Obserwując próbki komórek z ludzkiego mózgu, Elton z grupą, stwierdził że te geny są istotnie podane wpływowi obniżonego poziomu protein, typowemu w ZD. Jeden z genów, który MeCP2 normalnie spowalnia, wręcz ucisza, był (w ZD) wręcz w “totalnej obfitości”, a gen który powinien być aktywny był właśnie uciszony, zredukowany!

W związku z faktem, iż oba geny wybrane do doświadczeń odgrywają kluczową rolę w rozwoju neurologicznym, Elton zasugerował jednoznacznie, że:

WPŁYW EFEKTU WYSTĘPOWANIA PROTEIN W ZREDUKOWANEJ ILOŚCI NA GENY JEST JEDNOZNACZNIE POWIĄZANY Z PROBLEMAMI ZDOLNOŚCI POZNAWCZYCH U OSÓB Z ZD!

Na ostatnim etapie badacze badali eksperymentalny lek ANTAGOMIR na myszy z ZD. Wstrzyknięto jej ten lek w celu “uciszenia” mikroRNA – 155, by wywołać zwiększenie poziomu proteiny MeCP2. Po 7 dniach od iniekcji uzyskano modelowy poziom protein jak u zdrowej myszy!

Udowodnili w ten sposób, że można modelować odbiegający poziom protein w ZD, pomimo tego że nie poznano patologii procesu, który właśnie ma miejsce. Jest to z pewnością początek nowego podejścia w badaniach, ale wiele jest jeszcze do rozważenia.