Znajdź zawartość

Pląsawica Huntingtona, niebezpieczna choroba genetyczna ośrodkowego układu nerwowego, której cechami charakterystycznymi są zaburzenia ruchowe, otępienie i zaburzenia psychiczne, zwykle objawia się pomiędzy 3. a 5. dekadą życia. Naukowcy z Rockefeller University donieśli właśnie o znalezieniu śladów tej choroby u 2-tygodniowego ludzkiego embrionu. Odkrycie sugeruje, że pląsawica Huntingtona może nie być chorobą neurodegeneracyjną, a zaburzeniem rozwojowym. Obecnie nie istnieje sposób leczenia pląsawicy Huntingtona. Stosuje się jedynie terapie osłabiające objawy choroby. Pacjent trafia do lekarza, gdy padła już ostatnia kostka domina. Ale pierwsza kostka zostaje przewrócona w fazie rozwojowej. Dzięki temu, że poznaliśmy tę drogę rozwoju, możemy być w stanie zablokować postępy choroby, mówi Ali Brivanlou, dyrektor Laboratory of Synthetic Embryology, którego naukowcy opublikowali wyniki swojej pracy na łamach pisma Development. Pląsawicę wywołuje mutacja w pojedynczym genie IT15 zwanym huntingtinem. W jej wyniku powstają nadzwyczaj długie proteiny. Do ekspresji tego genu dochodzi już w zapłodnionej komórce jajowej, a następnie w każdej komórce organizmu. Jednak rola tego genu nie została do końca poznana, a podstawowe pytanie brzmi: dlaczego zmutowany gen działa negatywnie tylko na neurony w konkretnej części mózgu. Naukowcy z laboratorium Brivanlou już wcześniej zauważyli, że nieprawidłowości związane z mutacją IT15 pojawiają się kilkadziesiąt lat wcześniej zanim neurony zaczynają obumierać. Stwierdzili, że we wczesnych etapach rozwoju mózgu, gdy powstają nowe typy komórek i struktur mózgu, wprowadzenie mutacji we wspomnianym genie skutkuje nieprawidłowym rozwojem neuronów i struktur mózgu. Teraz uczeni zbadali wpływ mutacji w huntingtinie na jeszcze wcześniejszym etapie, podczas gastrulacji. Wtedy to dochodzi do zgrupowania komórek pełniących w organizmie podobne funkcje. Na potrzeby badań stworzono w laboratorium uzyskano ludzki zarodek, który tworzy się z komórek macierzystych i naśladuje on zachowanie prawdziwego zarodka. Następnie za pomocą techniki CRISPR/Cas9 wprowadzono do zarodka mutacje, obecne u ludzi z pląsawicą Huntingtona. Po porównaniu zarodków z mutacjami i bez mutacji naukowcy odkryli pewien wzorzec. Okazało się, że mutacje wpłynęły na rozmiary listków zarodkowych. A im więcej mutacji, tym większe różnice pomiędzy zarodkami z mutacjami i bez nich. Bliższa analiza wykazała, że różnice te biorą się ze zmian szlaków sygnałowych kierujących rozwojem komórek zarodka. W tej chwili nie wiadomo, w jaki sposób zmiany te wpływają na późniejszy rozwój zarodka. Wiemy natomiast, że ludzie z takimi mutacjami rodzą się i funkcjonują normalnie przez całe dekady. Naukowcy podejrzewają, że rozwijający się zarodek posiada jakieś mechanizmy, które kompensują mu niekorzystny wpływ mutacji. Zrozumienie tych mechanizmów może stać się kluczem do rozwoju przyszłych terapii, które pozwolą na odroczenie pojawienia się objawów choroby, a może nawet całkowicie ją wyleczą, mówi Bivanlou. Naukowcy już zaczęli wykorzystywać sztuczne zarodki do poszukiwania leków, które mogłyby skorygować nieprawidłowości spowodowane mutacją. Mają nadzieję, że dzięki temu opracują terapię nakierowaną na przyczyny pląsawicy Huntingtona, a nie tylko na jej objawy. « powrót do artykułu

Naukowcy być może wpadli na trop odkrycia, które umożliwi spowolnienie postępów śmiertelnej obecnie pląsawicy Huntingtona oraz, niewykluczone, chorób Alzheimera i Parkinsona. Nadzieje na to dają badania dwóch zespołów - jednego z University of Leicester oraz drugiego, prowadzonego przez uczonych z USA we współpracy z tą brytyjską uczelnią. Badania te, chociaż znajdują się we wczesnych fazach, stanowią olbrzymi krok na drodze do zrozumienia rozwoju wymienionych chorób. Na pląsawicę Huntingtona cierpi około 1 na 10 000 osób. Neurodegeneracyjna choroba powoli odbiera dotkniętym nią osobom zdolność chodzenia, myślenia, rozmawiania. Grupy doktora Flaviano Giorginiego i profesora Charalambosa Kyriacous z Wydziału Genetyki University of Leicester odkryły, że u muszek-owocówek leczenie nakierowane na enzym 3-monooksygenazy kinureninowej (KMO) zatrzymuje postęp procesów neurodegeneracyjnych typowych dla pląsawicy Huntingtona. Ponadto okazało się, że manipulując metabolitami KMO można manipulować symptomami choroby u muszek. W badaniach brały też udział grupy profesora Roberta Schwarcza z University of Maryland oraz dra Paula Muchowskiego, które wraz z doktorem Giorginim opublikowały z piśmie Cell wyniki podobnych badań nad KMO u trangenicznych myszy z pląsawicą Huntingtona i chorobą Alzheimera. Badania te to pierwszy genetyczny i farmakologiczny dowód na to, że hamowanie działalności konkretnego enzymu - KMO - chroni zwierzęta przed chorobą. Odkryliśmy też, że można zmniejszyć występowanie objawów pląsawicy u muszek owocówek. To ważny przełom, gdyż obecnie nie istnieje żaden lek, który wstrzymywałby lub opóźniał rozwój pląsawicy Huntingtona. Jesteśmy niezwykle tym podekscytowani i mamy nadzieję, że będzie to miało bezpośrednie korzyści dla cierpiących na tę chorobę. Nasza praca, w połączeniu z badaniami, których wyniki opublikowaliśmy w Cell, to ważny ślad, który wskazuje, że inhbicja KMO może okazać się potencjalnym sposobem leczenia. Jako że obecnie dostępnych jest wiele inhibitorów KMO, a kolejne są opracowywane, jest nadzieja, że w końcu środki te zostaną sprawdzone w testach klinicznych w odniesieniu do tej i innych chorób neurodegeneracyjnych - powiedział Giorgini. University of Leicester opisuje wnioski naukowców. Tryptofan to jeden z głównych aminokwasów, których ssaki nie produkują samodzielnie, muszą go więc przyjmować w diecie. Szlak metaboliczny tryptofanu, czyli szlak kynureninowy, składa się z trzech substancji, które wpływają na komórki nerwowe: KYNA (kwas kyruneninowy), QUIN (kwas chinolinowy) oraz 3-HK (3-hydroksykyrunenina). U owocówek występują tylko 3-HK i KYNA, co ułatwia badanie. 3-HK ma negatywny wpływ na neurony powodując powstawanie wolnych rodników, a z kolei KYNA chroni neurony usuwając wolne rodniki. Możemy manipulować szlakiem kynureninowym za pomocą odpowiednich protein: TDO (2,3-dioksygenaza tryptofanowa) oraz KMO (3-monooksygenazy kinureninowej). Łatwo też stwierdzić, które geny są odpowiedzialne za ich kodowanie, gdyż te same geny odpowiadają z kolor oczu muszek. Mutacje w tych genach można zatem zauważyć pod mikroskopem. Już wcześniejsze badania wskazały na istnienie związku pomiędzy pląsawicą Huntingtona a szlakiem kynureninowym. Dzięki badaniom na owocówkach można regulować ten szlak i sprawdzać, jak poszczególne metabolity wpływają na neurodegenerację. Badacze z Leicester odkryli, że muszki z pląsawicą mają znacznie zwiększoną ilość 3-HK w stosunku do KYNA. Jednocześnie muszki, którym brakuje KMO lub TDO, mają znacznie mniejszą ilość 3-HK w stosunku do KYNA. Uczeni mogli sprawdzić wyniki swoich badań badając oczy muszek, a konkretne fotoreceptory zwane rabdomerami. U muszek, którym brakowało KMO lub TDO zauważono znacznie mniej przypadków degeneracji tych fotoreceptorów, co wskazuje na zależność pomiędzy stosunkiem 3-HK/KYNA a poziomem ochrony neuronów.

India Bohanna z Instytutu Howarda Floreya w Melbourne oraz jej współpracownicy z Monash University zastosowali nową technologię obrazowania, dyfuzyjny rezonans magnetyczny, by prześledzić rozpad strukturalnych połączeń w mózgach osób z chorobą Huntingtona (łac. chorea chronica hereditaria progressiva). Swoje wyniki zaprezentowali na konferencji, zorganizowanej w Melbourne przez Organizację Mapowania Ludzkiego Mózgu. U "świeżo" zdiagnozowanych pacjentów zespół zaobserwował nasilony rozpad istoty białej. Zdecydowano się na wykorzystanie właśnie dyfuzyjnego rezonansu magnetycznego, gdyż dzięki obserwowaniu ruchu cząsteczek wody w mózgu pozwala ona na określenie przebiegu szlaków nerwowych. Rozpad połączeń między różnymi rejonami mózgu z oczywistych powodów zaburza proces ich komunikowania się. To dlatego na bardzo wczesnym etapie choroby Huntingtona obserwuje się zaburzenia motoryczne oraz poznawcze, takie jak utrata pamięci czy niezgrabność. Bohanna wyjaśnia, że ostatnio zauważono, że degeneracja istoty białej rozpoczyna się jeszcze przed postawieniem diagnozy. Dzięki badaniom jej zespołu określono nasilenie tych zmian. Odkryto silną korelację między stopniem uszkodzenia istoty białej a nasileniem zaburzeń ruchowych. Po otrzymaniu dodatkowego dofinansowania Australijczycy rozpoczęli badania grupy osób, u których stwierdzono obecność genu predysponującego do wystąpienia choroby i którzy zachorowali nie dalej niż 10 lat temu. Obecnie efektywność nowej metody leczenia jest determinowana przez jej zdolność zmniejszania objawów. Nasze odkrycie może pozwolić na testowanie terapii nawet jeszcze przed pojawieniem się symptomów. W przypadku pląsawicy Huntingtona obserwuje się antycypację genetyczną, czyli wzrost ciężkości objawów i wcześniejsze ujawnianie choroby w kolejnych pokoleniach. Pląsawica jest dziedziczona autosomalnie dominująco. Jeśli stwierdzono ją u rodzica, szanse, że dziecko odziedziczy wadliwy allel, wynoszą aż 50%. W Polsce choruje 1 na 15 tys. osób. Objawy obejmują otępienie i niekontrolowane ruchy. Przyczyna to mutacja w genie HD, który leży na 4. chromosomie i koduje białko huntingtynę. Profesor nadzwyczajny Anthony Hanna z Instytutu Howarda Floreya odkrył niedawno, że w przypadku myszy ćwiczenia fizyczne i umysłowe mogą nie tylko opóźnić początek, ale także spowolnić przebieg choroby Huntingtona.

W Rosji rozpoczną się testy nowego sposobu leczenia cukrzycy typu 1., w którym wykorzystuje się świńskie komórki. Naukowcy uważają, że może być to znacznie tańsza alternatywa wobec niezwykle drogich transplantacji komórek od ludzkich dawców. W cukrzycy typu 1. komórki beta wysepek Langerhansa trzustki nie produkują wystarczającej ilości insuliny, która reguluje poziom cukru we krwi. Konieczne jest więc stosowanie zastrzyków z insuliny. Możliwe jest obecnie przeszczepienie choremu ludzkich komórek jednak wciąż jest zbyt mało dawców, a koszty takiego zabiegu są ogromne – wynoszą 300 000 dolarów. Ponadto pacjenci muszą przez całe życie przyjmować leki zapobiegające odrzuceniu przeszczepu. Nowozelandzka firma Living Cell Technologies (LCT) pobiera komórki od nowo urodzonych prosiąt, których hodowla przebiega tak, by były wolne od wirusów, bakterii i pasożytów. Następnie komórki te pokrywane są alginianem (sól kwasu alginowego) pochodzącym z wodorostów. Związek ten jest przenikalny dla glukozy, insuliny i tlenu, ale dla przeciwciał stanowi barierę nie do pokonania. Dzięki niemu, teoretycznie, system obronny organizmu nie wykryje, że wszczepione zostały obce komórki, a więc zbędne staje się stosowanie leków immunosupresyjnych. Paul Tan, szef LCT stwierdził, że koszty takiej metody leczenia wynoszą około 25 000 dolarów. To bardzo logiczny tok rozumowania – stwierdził Maarten Kamp, diabetolog z Gold Coast Hospital w Australii. Nigdy nie będziemy bowiem mieli odpowiedniej liczby ludzkich dawców. W rosyjskim Instytucie Badań Biomedycznych w Moskwie testom poddanych zostanie sześciu pacjentów. Badania, które rozpoczną się w ciągu najbliższych miesięcy i potrwają przez rok, będą prowadzone zgodnie ze standardami amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA). Sama Agencja będzie nadzorowała badania i oceni ich efekty. Świńskie komórki będą odpowiedzialne za uwalnianie insuliny w odpowiedzi na poziom cukru we krwi. W ciele pacjentów, w brzuchu, okolicach wątroby i śledziony, zostaną umieszczone niewielkie kapsułki z komórkami. LCT chce jeszcze w bieżącym roku rozpocząć podobne testy w Nowej Zelandii, a jeśli dadzą one dobre wyniki to postara się o zgodę na ich przeprowadzenie w USA. Nie będzie to jednak łatwe. Bardzo trudno jest zapewnić świniom takie warunki hodowlane, by spełniały one kryteria FDA – stwierdził Tan. LCT ma jednak konkurencję. Podobnych technik próbowała już firma Microislet z San Diego, która ostatecznie postanowiła skupić się na zamkniętych w kapsułkach ludzkich komórkach. Dodatkową przeszkodą jest fakt, że w niektórych krajach obowiązuje zakaz przeszczepiania ludziom komórek pochodzących od innych gatunków. Wcześniejsze badania wykazały, że po wszczepieniu świniom ludzkich komórek dochodziło do mieszania się materiału genetycznego. LCT prowadzi też badania nad śmiertelną pląsawicą Huntingtona, próbując zaprzęgnąć do jej leczenia zamknięte w kapsułach komórki świńskich mózgów.