Αναστρέψιμα συμπτώματα σε ποντίκια

Ο καθηγητής Huda Zoghbi κ.ά. (Baylor College of Medicine, Τέξας, ΗΠΑ) δημοσίευσαν άρθρο στο περιοδικό Nature με τίτλο "Reversible phenotype in mice using genetic rescue or antisense oligonucleotides". Στο άρθρο αυτό παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της χρήσης αντισημικών ολιγονουκλεοτιδίων (ASOs) για τη διόρθωση των επιπέδων του MeCP2 και την αναστροφή των διαταραχών συμπεριφοράς, μοριακής και ηλεκτροφυσιολογικής φύσης σε ένα ζωικό μοντέλο με διπλασιασμό του γονιδίου MECP2.

Αντιστροφή των φαινοτύπων σε ποντίκια με διπλασιασμό του MECP2 με τη χρήση γενετικής διάσωσης ή αντισημικών ολιγονουκλεοτιδίων, Huda Zoghbi et al, Φύση 528, 123-126 (2015)

ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΑΡΘΡΟΥ (μεταφρασμένο από τα αγγλικά):

Η διακύμανση του αριθμού αντιγραφής έχει συχνά συσχετιστεί με αναπτυξιακή καθυστέρηση, νοητική αναπηρία και αυτιστικό φάσμα. Το σύνδρομο διπλασιασμού του γονιδίου MECP2 είναι μια γονιδιακή αναδιάταξη που επηρεάζει κυρίως τους άνδρες και χαρακτηρίζεται από αυτιστικό φάσμα, διανοητική αναπηρία, κινητική δυσλειτουργία, άγχος, επιληπτικές κρίσεις, αναπνευστικές λοιμώξεις και πρόωρο θάνατο.

Η μεγάλη ποικιλία των ελλειμμάτων που προκαλούνται από την υπερέκφραση της πρωτεΐνης MeCP2 αποτελεί μεγάλη πρόκληση για τις παραδοσιακές θεραπευτικές προσεγγίσεις που βασίζονται σε βιοχημικές οδούς. Ως εκ τούτου, διερευνήσαμε θεραπευτικές στρατηγικές που στοχεύουν άμεσα την πρωτεΐνη MeCP2 και έχουν τη δυνατότητα να μεταφραστούν σε κλινική θεραπεία.

Το πρώτο ερώτημα που εξετάσαμε ήταν αν η νευρολογική δυσλειτουργία είναι αναστρέψιμη μετά την εμφάνιση των συμπτωμάτων. Η αναστροφή των φαινοτύπων σε ενήλικες ποντικούς με συμπτώματα έχει αποδειχθεί σε ορισμένα μοντέλα μονογονιδιακής απώλειας νευρολογικών λειτουργιών, ιδίως στην απώλεια της MeCP2 στο σύνδρομο Rett. Αυτό δείχνει ότι, τουλάχιστον σε ορισμένες περιπτώσεις, η νευροανατομία μπορεί να παραμείνει επαρκώς άθικτη για τη διόρθωση της μοριακής δυσλειτουργίας που διέπει αυτές τις διαταραχές ώστε να αποκατασταθεί η υγιής φυσιολογία.

Δεδομένης της απουσίας νευροεκφυλισμού στο σύνδρομο διπλασιασμού του MECP2, πιστεύουμε ότι η αποκατάσταση των φυσιολογικών επιπέδων του MeCP2 σε ενήλικα ποντίκια με διπλασιασμό του MECP2 θα πρέπει να διορθώσει τον φαινότυπό τους.

Δημιουργώντας και χαρακτηρίζοντας ένα μοντέλο ποντικού που υπερεκφράζει το Mecp2, δείχνουμε εδώ ότι η διόρθωση των επιπέδων του MeCP2 αντιστρέφει σε μεγάλο βαθμό τα συμπεριφορικά, μοριακά και ηλεκτροφυσιολογικά ελλείμματα.

Μειώσαμε επίσης το MeCP2 χρησιμοποιώντας μια στρατηγική αντι-ολιγονουκλεοτιδίων, η οποία έχει μεγαλύτερο μεταφραστικό δυναμικό.

Τα antisense ολιγονουκλεοτίδια είναι μικρά τροποποιημένα νουκλεϊκά οξέα που μπορούν επιλεκτικά να υβριδοποιηθούν με το αγγελιοφόρο RNA που μεταγράφεται από ένα γονίδιο-στόχο και να το σιωπήσουν και έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για τη διόρθωση ελλείψεων σε διάφορα μοντέλα ποντικών.

Διαπιστώνουμε ότι τα αντισημικά ολιγονουκλεοτίδια προκαλούν ευρεία αποκατάσταση του φαινοτύπου σε ενήλικα συμπτωματικά διαγονιδιακά ποντίκια με διπλασιασμό του MECP2 και διορθώνουν τα επίπεδα του MeCP2, με δοσοεξαρτώμενο τρόπο, σε λεμφοβλαστοειδή κύτταρα από ασθενείς με διπλασιασμό του MECP2.