Новый метод лечения синдрома Альпорта с использованием антисмысловых олигонуклеотидов

Многофункциональной исследовательской группе удалось разработать терапию пропуска экзонов с использованием нуклеиновых кислот для лечения синдрома Альпорта, неизлечимого заболевания почек, которое может прогрессировать до почечной недостаточности. Было обнаружено, что мыши с модельными заболеваниями полностью реагируют на лечение. Результаты были опубликованы в Nature Communications 2 июня 2020 года.

Синдром Альпорта (АС) – второе по частоте наследственное заболевание почек после аутосомно-доминантной поликистозной болезни почек (АДПБП). На каждые 5000–10 000 человек приходится один случай синдрома Альпорта. Он характеризуется потерей слуха, нарушениями зрения и заболеванием почек, часто прогрессирующим до терминальной стадии болезни почек (ESKD). Синдром Альпорта делится на три группы в зависимости от того, как он передается по наследству; Х-сцепленный АС, аутосомно-рецессивный АС и аутосомно-доминантный АС примерно в 80% случаев приходится на Х-сцепленный синдром Альпорта (XLAS). Хотя пациенты мужского пола с XLAS могут иметь тяжелые симптомыи примерно у 90% из них к 40 годам развивается терминальная стадия почечной недостаточности, специализированного лечения синдрома Альпорта до сих пор не существует. XLAS развивается из-за мутаций в гене COL4A5, который кодирует цепь α5 коллагена IV типа, и в почках пациентов мужского пола с этой формой заболевания экспрессия белков α5 (IV) отсутствует.

У мужчин XLAS с тяжелыми мутациями (такими как бессмысленные мутации ) в гене COL4A5 почечная недостаточность развивается более чем на 15 лет раньше, чем у пациентов с незначительными мутациями (такими как миссенс-мутации). Другими словами, считается, что если тяжелые мутации можно было бы заменить второстепенными, это облегчило бы симптомы болезни .

Рисунок 2: Влияние терапии с пропуском экзонов на уровень белка в моче. Предоставлено: Университет Кобе.
Исследовательская группа приступила к разработке терапии с пропуском экзонов с использованием терапевтических средств на основе нуклеиновых кислот (антисмысловые олигонуклеотиды / ASO) для изменения тяжелых мутаций на незначительные (рис. 1). В последние годы методы лечения ASO привлекают все большее внимание, и они используются для успешного лечения трудноизлечимых наследственных заболеваний, таких как спинальная мышечная атрофия и мышечная дистрофия Дюшенна.

α5 (IV) являются наиболее важными белками для формирования базальной мембраны клубочков каждой почки. В XLAS есть мутация в гене COL4A5, который кодирует этот белок , что приводит к аномальному производству α5 (IV). Тяжелые мутации в COL4A5 (такие как нонсенс-мутации), в частности, могут привести к развитию ESKD, когда пациенту чуть больше 20 лет.

Однако предыдущее исследование Project Professor Nozu et al. показал, что почечная недостаточность откладывается на десять лет, когда количество делеций оснований кратно трем (внутрикадровая мутация). Это побудило исследователей изучить возможность уменьшения симптомов с помощью ASO-опосредованной терапии пропуска экзонов, чтобы изменить тяжелые мутации на второстепенные (внутрикадровые мутации).

Рисунок 3: Влияние терапии с пропуском экзонов на функцию почек. Предоставлено: Университет Кобе.
Большинство экзонов, составляющих COL4A5, случайный ген синдрома Альпорта, имеют количество оснований, кратное 3. Таким образом, если есть бессмысленная мутация, ее можно заменить внутрикадровой (множественной из 3) мутации путем удаления мутировавших экзонов во время сплайсинга.

На рисунке 1 показан механизм пропуска экзонов с помощью ASO. В случаях бессмысленных мутаций мутация остается в информационной РНК (мРНК), что приводит к выработке дефектных белков. Следовательно, белки α5 (IV) не экспрессируются в почках (как показано слева на рисунке 1, зеленый сигнал, указывающий на присутствие белков α5 (IV), не виден). С другой стороны, при ASO-опосредованной терапии с пропуском экзонов, ASO связывается с сайтами Exonic Splicing Enhancer (ESE), блокируя связывание белков SR с экзонами на стадии пре-мРНК. Связывание с белками SR является важным процессом для распознавания экзонов, и если этот процесс заблокирован, это означает, что может быть вызван пропуск экзона. Следовательно, мРНК была создана (нижний правый рисунок 1) без нонсенс мутации.

Сравнивали результаты для группы мышей, получавших ASO, и группы модельных мышей, получавших носитель. У мышей, получавших лечение ASO, были более низкие уровни белка в моче, чем в группе носителя, и почечная недостаточность (на основе уровня креатинина в сыворотке) была подавлена ​​(рис. 3). С помощью этой терапии исследователям также удалось значительно увеличить продолжительность жизни (рис. 4). В дополнение к этим результатам микроскопическое исследование почечной ткани показало, что они способны значительно подавить прогрессирование почечного повреждения.

Рисунок 4: Увеличение продолжительности жизни с помощью терапии с пропуском экзонов. Предоставлено: Университет Кобе.
Вышеупомянутые результаты показали, что мыши-модели синдрома Альпорта с тяжелыми генетическими мутациями полностью реагировали на терапию с пропуском экзонов.

Эксперименты с использованием модели на животных будут продолжены для определения дозировки и оценки безопасности препарата. После завершения этой оценки планируется начать клинические испытания на пациентах.

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector