Οι ερευνητές του πανεπιστημίου Κολούμπια ανακάλυψαν πώς ένα γενετικό ελάττωμα οδηγεί σε νωτιαία μυϊκή ατροφία (SMA), μια κρίσιμη πληροφορία για την ασθένεια που αναζητούν οι νευρολόγοι εδώ και δεκαετίες. Η ανακάλυψη προτείνει έναν νέο τρόπο για τη θεραπεία της νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMA—μιας καταστροφικής ασθένειας των κινητικών νευρώνων της παιδικής ηλικίας που επηρεάζει 1 στα 6.000 παιδιά. Στις πιο σοβαρές περιπτώσεις και όταν αφεθούν χωρίς θεραπεία, τα παιδιά που γεννιούνται με νωτιαία μυϊκή ατροφία SMA πεθαίνουν μέσα στα δύο πρώτα χρόνια της ζωής τους. Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Neuron. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν, επίσης, τα ευρήματά τους για να αναπτύξουν μια πειραματική θεραπεία που βελτίωσε την επιβίωση σε ποντίκια με σοβαρή νωτιαία μυϊκή ατροφία SMA 30 φορές, μια από τις μεγαλύτερες αυξήσεις που παρατηρήθηκαν με οποιαδήποτε θεραπεία σε μοντέλα ποντικών νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMA.
Γιατί το εύρημα έχει σημασία
Σχεδόν όλες οι περιπτώσεις νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMA προκαλούνται από μια μετάλλαξη σε ένα μόνο γονίδιο – SMN1 (κινητικός νευρώνας επιβίωσης 1) – που μειώνει την ποσότητα της πρωτεΐνης νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMN μέσα στους κινητικούς νευρώνες. Η έλλειψη πρωτεΐνης νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMN βλάπτει τους νευρώνες και τελικά οι νευρώνες δεν μπορούν πλέον να ελέγξουν τους μύες του σώματος. Η νωτιαία μυϊκή ατροφία SMA δεν έχει θεραπεία, αλλά συνήθως αντιμετωπίζεται με θεραπείες που αυξάνουν την παραγωγή νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMN, συμπεριλαμβανομένης μιας γονιδιακής θεραπείας που εισάγει ένα νέο γονίδιο νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMN στους κινητικούς νευρώνες. «Για πολλούς ασθενείς, οι θεραπείες είναι αρκετά αποτελεσματικές εάν χορηγηθούν νωρίς στην πορεία της νόσου», λέει ο Umrao Monani, Ph.D., ερευνητής νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMA στο Κολέγιο Ιατρών και Χειρουργών Vagelos University Columbia, ο οποίος ηγήθηκε της ερευνητικής ομάδας. “Αλλά οι θεραπείες δεν λειτουργούν για όλους, μπορεί να έχουν σημαντικές παρενέργειες, και δεδομένου ότι αυτές οι θεραπείες είναι μόλις λίγα χρόνια, δεν ξέρουμε πόσο θα διαρκέσουν. Υπάρχει σαφώς ανάγκη για νέες προσεγγίσεις.”
Τι βρήκε η μελέτη
Στην αναζήτηση ενός διαφορετικού είδους θεραπείας, η ομάδα του Monani εξέτασε ποντίκια με νωτιαία μυϊκή ατροφία SMA και προσπάθησε να ανακαλύψει πώς η ανεπάρκεια νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMN βλάπτει τους νευρώνες -κάτι που έμεινε κρυφό από τους ερευνητές για δεκαετίες- ώστε να βρουν έναν τρόπο να αποτρέψουν τη βλάβη. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ανεπάρκεια νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMN συνήθως βλάπτει τους νευρώνες βλάπτοντας μια διαφορετική πρωτεΐνη, την Hspa8, η οποία βοηθά στη δημιουργία μιας κρίσιμης σύνδεσης επικοινωνίας μεταξύ των κινητικών νευρώνων και των μυϊκών κυττάρων. Με τη Hspa8 εκτός λειτουργίας, οι σύνδεσμοι επικοινωνίας δεν δημιουργούνται ποτέ και δεν μπορούν να σταλούν μηνύματα από τον νευρώνα στον μυ. Οι μύες δεν μπορούν να συστέλλονται χωρίς να λάβουν αυτά τα μηνύματα και τελικά χάνονται. Ωστόσο, ορισμένα ποντίκια με νωτιαία μυϊκή ατροφία SMA, παρατήρησε η ομάδα, ήταν πιο δυνατά και επηρεάστηκαν λιγότερο από την ασθένεια. Αυτά τα ποντίκια, έμαθαν οι ερευνητές, είχαν μια συγκεκριμένη παραλλαγή του γονιδίου Hspa8 που δεν επηρεάστηκε από την ανεπάρκεια νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMN.
Μια πιθανή νέα οδός θεραπείας για τη νωτιαία μυϊκή ατροφία SMA;
Μια θεραπεία που μιμείται την προστατευτική επίδραση της παραλλαγής Hspa8 θα μπορούσε να έχει ισχυρή επίδραση στους ανθρώπους, λέει ο Monani, εάν τα πειράματα των ερευνητών σε ποντίκια είναι κάποια ένδειξη. Χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση που μετέτρεψε το Hspa8 στην παραλλαγή του, οι ερευνητές βρήκαν σημαντική αποκατάσταση της νευρομυϊκής λειτουργίας και επιβίωσης σε ποντίκια με σοβαρή νωτιαία μυϊκή ατροφία SMA. Τα ποντίκια που έλαβαν θεραπεία επέζησαν περίπου 300 ημέρες, σε σύγκριση με μόλις 10 ημέρες για τα ποντίκια που δεν υποβλήθηκαν σε θεραπεία. «Δεν έχουμε δει ποτέ τόσο μεγάλη αύξηση της επιβίωσης σε αυτά τα ποντίκια πριν, ακόμη και όταν έλαβαν θεραπεία με nusinersen, μια τρέχουσα θεραπεία νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMA», λέει ο Monani. Απαιτείται περαιτέρω μελέτη για να καθοριστεί ο καλύτερος τρόπος για να μεταφραστούν τα ευρήματα σε μια νέα θεραπεία νωτιαίας μυϊκής ατροφίας SMA. «Ο απλούστερος τρόπος θα ήταν να ενθυλακώσουμε την παραλλαγή HSPA8 σε έναν ιό και να παραδώσουμε τη γονιδιακή θεραπεία στους ασθενείς, όπως κάναμε με τα ποντίκια», λέει ο Monani. “Μια άλλη δυνατότητα είναι να χρησιμοποιήσετε ιούς ή μικρά μόρια για να μετατρέψετε το φυσιολογικό Hspa8 στην παραλλαγή.” Οι ερευνητές εργάζονται επί του παρόντος για την ανάπτυξη θεραπειών που είναι κατάλληλες για δοκιμή σε ασθενείς.