Los científicos han demostrado por primera vez que es posible modificar específicamente la expresión génica en las neuronas motoras superiores enfermas, las células cerebrales que se descomponen en la ELA.
El nuevo estudio de Northwestern Medicine, publicado en Terapia génica natural , proporciona evidencia que sienta las bases para desarrollar futuras terapias de reemplazo de genes para tratar a pacientes con el trastorno neuromuscular fatal.
Al usar un virus no tóxico inyectado directamente en la corteza motora de los modelos de ratón con ELA, los científicos demostraron que pueden entregar nuevos genes a las neuronas motoras superiores dañadas. Este proceso de transferir ADN de un virus a las neuronas se llama transducción.
Para evaluar la viabilidad de la transducción, el equipo de investigación hizo que el virus administrara un gen que expresa una proteína fluorescente verde; el color ayudó a los científicos a visualizar cómo funcionaban las neuronas. Ahora que saben que la estrategia de transducción es efectiva, usaránen futuras investigaciones para entregar genes que corrijan las mutaciones en las células de ALS.
Es importante destacar que los científicos pudieron modificar específicamente la expresión génica en las neuronas motoras superiores enfermas sin perturbar otras neuronas en la corteza motora. La manipulación inadvertida de otras células podría desencadenar una cascada de efectos desconocidos.
"El cerebro es muy complejo, con muchas células diferentes, pero en ALS solo una población neuronal distinta muestra vulnerabilidad inicial y sufre una degeneración progresiva", dijo el autor principal del estudio Hande Ozdinler, profesor asistente de neurología en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern."Para desarrollar estrategias de tratamiento efectivas, debemos administrar genes solo a las neuronas que lo necesitan. Esto no es fácil de lograr: los estudios previos han logrado inducir una transducción amplia pero no específica de muchas neuronas diferentes".
ALS, o esclerosis lateral amiotrófica, está marcada por el deterioro de las neuronas motoras, lo que causa debilidad muscular y dificultad para hablar, tragar y respirar, lo que eventualmente conduce a parálisis y muerte. En investigaciones anteriores, Ozdinler demostró que los defectos en las neuronas motoras superiores también conocido como neuronas motoras corticoespinales, que envían mensajes desde el cerebro a la médula espinal para activar el movimiento voluntario, puede ser un punto de partida para la enfermedad.
En el estudio reciente, el equipo de Ozdinler probó siete cepas diferentes del virus adenoasociado. Descubrieron que una cepa no tóxica llamada AAV2-2, que ya se usaba en estudios clínicos para enfermedades como el Parkinson, podía transmitir genes a la parte superior dañadaneuronas motoras a tasas más altas que nunca antes vistas.
"Con una inyección de una sola vez en la corteza motora, los genes fueron entregados muy específicamente a las neuronas motoras superiores", dijo Ozdinler. "Entre todas las células transducidas, aproximadamente el 70 por ciento eran neuronas motoras superiores. Sin selectividad, esto seríaalrededor del 1 por ciento "
Los investigadores mostraron que el virus AAV2-2 transdujo neuronas motoras superiores en modelos de etapas pre-sintomáticas y sintomáticas de ELA, lo que sugiere que los pacientes podrían beneficiarse de la terapia basada en este trabajo incluso después de que hayan comenzado a experimentar síntomas.
"Este nuevo estudio tiene implicaciones clínicas muy importantes, especialmente para pacientes con ELA familiar que presentan defectos de la neurona motora superior", dijo Ozdinler.
Una neurona motora superior proyecta información a la médula espinal a través de su axón, una parte larga y ramificada de la célula que envía impulsos a otras células. La proteína fluorescente que se transfirió a las neuronas hizo visible este proceso.
"Vimos que durante la ELA, las neuronas motoras superiores dañadas dejan de hablar con las neuronas espinales", dijo Ozdinler. "En investigaciones posteriores, examinaremos cómo podemos modular la expresión génica para introducir versiones correctas de genes mutados y mejorar esa conectividad y motorfunciones "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Original escrito por Nora Dunne. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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