Αντιστροφή των φαινοτύπων σε ποντίκια με διπλασιασμό του MECP2

Ο καθηγητής Huda Zoghbi κ.ά. (Baylor College of Medicine, Τέξας, ΗΠΑ) δημοσίευσαν άρθρο στο περιοδικό Nature με τίτλο "Reversible phenotype in mice using gene rescue or antisense oligonucleotides". Στο άρθρο αυτό παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της χρήσης αντισημειωτικών ολιγονουκλεοτιδίων στη διόρθωση των επιπέδων του MeCP2 και στην αναστροφή συμπεριφορικών, μοριακών και ηλεκτροφυσιολογικών διαταραχών 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)

ΠΕΡΊΛΗΨΗ ΔΗΜΟΣΊΕΥΣΗΣ:

Οι παραλλαγές του αριθμού αντιγραφής έχουν συχνά συσχετιστεί με αναπτυξιακή καθυστέρηση, νοητική αναπηρία και διαταραχές του φάσματος του αυτισμού. Το σύνδρομο διπλασιασμού του MECP2 είναι μία από τις πιο συχνές γονιδιωματικές αναδιατάξεις στους άνδρες και χαρακτηρίζεται από αυτισμό, διανοητική αναπηρία, κινητική δυσλειτουργία, άγχος, επιληψία, επαναλαμβανόμενες λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος και πρόωρο θάνατο.

Το ευρύ φάσμα των ελλειμμάτων που προκαλούνται από την υπερέκφραση της μεθυλο-CpG-δεσμευτικής πρωτεΐνης 2 (MeCP2) αποτελεί τρομακτική πρόκληση για τις παραδοσιακές θεραπευτικές προσεγγίσεις που βασίζονται σε βιοχημικές οδούς. Κατά συνέπεια, αναζητήσαμε στρατηγικές που στοχεύουν άμεσα την MeCP2 και είναι επιδεκτικές μετάφρασης 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 ενήλικα ποντίκια με συμπτώματα έχει καταδειχθεί σε ορισμένα μοντέλα μονογονιδιακών νευρολογικών διαταραχών με απώλεια λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένης της απώλειας του MeCP2 στο σύνδρομο Rett, γεγονός που υποδηλώνει ότι, τουλάχιστον σε ορισμένες περιπτώσεις, η νευροανατομία μπορεί να παραμείνει επαρκώς άθικτη, ώστε η διόρθωση της μοριακής δυσλειτουργίας που διέπει αυτές τις διαταραχές να μπορεί να αποκαταστήσει την υγιή φυσιολογία.

Δεδομένης της απουσίας νευροεκφυλισμού στο σύνδρομο διπλασιασμού του MECP2, προτείνουμε ότι η αποκατάσταση των φυσιολογικών επιπέδων MeCP2 στα ενήλικα ποντίκια με διπλασιασμό του MECP2 θα διασώσει τον φαινότυπό τους.

Δημιουργώντας και χαρακτηρίζοντας ένα υπό όρους μοντέλο ποντικού με υπερέκφραση του Mecp2, εδώ δείχνουμε 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 ελλειμμάτων σε διάφορα μοντέλα ποντικών.

Διαπιστώνουμε ότι η θεραπεία με αντισημειωτικό ολιγονουκλεοτίδιο προκαλεί ευρεία φαινοτυπική διάσωση σε ενήλικα συμπτωματικά διαγονιδιακά ποντίκια με διπλασιασμό του MECP2 (MECP2-TG) και διορθώνει τα επίπεδα του MECP2 σε λεμφοβλαστοειδή κύτταρα από ασθενείς με διπλασιασμό του MECP2 με δοσοεξαρτώμενο τρόπο.