Ricercatori dell'Università della California di San Diego, con colleghi di altre istituzioni, hanno usato la terapia genica per prevenire la perdita di apprendimento e memoria in topi modello del morbo di Alzheimer (MA), un passo cruciale per testare l'approccio negli esseri umani con la malattia neurodegenerativa.
I risultati dello studio sono pubblicati online su Molecular Therapy–Methods & Clinical Development.
Il MA è caratterizzato dall'accumulo di ciuffi di proteine mal ripiegate chiamate placche amiloidi e grovigli neurofibrillari di tau, entrambi i quali compromettono la segnalazione delle cellule e promuovono la morte neuronale. I trattamenti attuali per la malattia che puntano placche e grovigli affrontano solo i sintomi. Questo, secondo gli autori dello studio, suggerisce che una inversione e una cura del MA probabilmente richiede una combinazione di approcci di intervento che riducano entrambe le tossine aggregate e promuovano la plasticità neuronale e sinaptica.
La terapia genica si basa sulla premessa che introducendo un composto terapeutico con precisione in una regione del cervello si può ripristinare o proteggere la normale funzione neurale e/o invertire i processi neurodegenerativi. In questo caso, i ricercatori hanno usato un vettore virale innocuo adeno-associato per introdurre la sinapsina-Caveolina-1 cDNA (AAV-SynCav1) nella regione dell'ippocampo di topi transgenici con MA di tre mesi di età.
I topi erano stati geneticamente modificati per mostrare MA e deficit di memoria a 9 e 11 mesi, rispettivamente. Questi deficit sono associati a un calo dell'espressione di Caveolina-1, una proteina strutturale che costruisce le membrane che alloggiano strumenti di segnalazione cellulare (come i recettori della neurotrofina che ricevono i segnali extracellulari critici che regolano tutta la vita e la funzione cellulare). Con il decadimento e la distruzione di queste membrane, arrivano disfunzione cellulare e neurodegenerazione.
"Il nostro obiettivo era verificare se la terapia genica SyncAV1 poteva preservare la plasticità neuronale e sinaptica in parti specifiche della membrana di questi topi modello del MA, e migliorare la funzione cerebrale più alta", ha detto l'autore senior Brian P. Head PhD, professore aggiunto nel dipartimento di anestesiologia dell'UC San Diego e ricercatore del VA San Diego Healthcare System.
E, in effetti, è quello che è successo dopo che i topi hanno ricevuto una singola iniezione di AAV-SynCav1 all'ippocampo, che è una regione complessa nel profondo del cervello, con un ruolo importante nell'apprendimento e nella memoria. Nel MA, l'ippocampo è tra le prime aree del cervello ad essere compromessa.
A 9 e 11 mesi, ha detto Head, si sono conservati l'apprendimento e la memoria ippocampale nei topi. I ricercatori hanno anche scoperto che anche le strutture cruciali di membrana e i recettori della neurotrofina associati sono rimasti intatti. In più questi effetti neuroprotettivi derivanti dall'invio del gene SynCav1 si sono verificati indipendentemente dalla riduzione dei depositi di placca amiloide.
"Questi risultati suggeriscono che la terapia genica SynCav1 è un approccio attraente per ripristinare la plasticità cerebrale e migliorare la funzione cerebrale nel MA e potenzialmente in altre forme di neurodegenerazione causate da eziologia sconosciuta", hanno scritto gli autori.
Il laboratorio di Head sta attualmente testando la consegna del gene SynCav1 in altri modelli di MA nelle fasi sintomatiche, come pure in un topo modello di sclerosi laterale amiotrofica (SLA), e spera di far progredire presto questo lavoro verso esperimenti clinici umani.
La terapia genica SyncAV1 è brevettata tramite la UC San Diego e il Department of Veterans Affairs.
Fonte: Scott LaFee in University of California - San Diego (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Shanshan Wang, Joseph Leem, Sonia Podvin, Vivian Hook, Natalia Kleschevnikov, Paul Savchenko, Mehul Dhanani, Kimberly Zhou, Isabella Kelly, Tong Zhang, Atsushi Miyanohara, Phuong Nguyen, Alexander Kleschevnikov, Steve Wagner, John Trojanowski, David Roth, Hemal Patel, Piyush Patel, Brian Head. Synapsin-caveolin-1 gene therapy preserves neuronal and synaptic morphology and prevents neurodegeneration in a mouse model of AD. Molecular Therapy - Methods & Clinical Development, 2021, DOI
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