Geeniterapia voi suojata ALS:n ja SMA:n aiheuttamalta solukuolemalta

Ruotsalaisen Karoliinisen instituutin ja italialaisen Milanon yliopiston tutkijat ovat tunnistaneet ihmisen hermosoluissa geenin, joka suojaa liikehermosolujen rappeutumiselta tappavissa sairauksissa ALS ja SMA. Näiden sairauksien eläinmalleissa toteutetun geeniterapian osoitettiin suojaavan solukuolemalta ja pidentävän elinajanodotetta. Tutkimus on julkaistu arvostetussa Acta Neuropathologica -lehdessä.

Amyotrofinen lateraaliskleroosi (ALS) ja spinaalinen lihasatrofia (SMA) ovat tappavia sairauksia, joille on ominaista liikehermosolujen asteittainen menetys. Koska nämä hermosolut ohjaavat kaikkia kehon tahdonalaisia lihaksia, menetys johtaa lihasten surkastumiseen, heikkouteen ja halvaantumiseen. Jotkin liikehermosolut ovat kuitenkin herkempiä kuin toiset, joten esimerkiksi selkäytimen liikehermosolut ovat erittäin herkkiä rappeutumiselle, kun taas aivorungon silmän liikehermosolut, joita käytämme silmiemme liikuttamiseen, ovat erittäin vastustuskykyisiä.

Karoliinisen instituutin ja Milanon yliopiston tutkijat ovat nyt tunnistaneet geenin, synaptotagmiini 13:n (SYT13), jota on suhteellisen runsaasti resistenteissä silmän liikehermosoluissa hiirillä, rotilla ja ihmisillä verrattuna selkäytimen herkkiin liikehermosoluihin. SYT13 koodaa (synnyttää) proteiinia, joka kuuluu kalvoproteiinien ryhmään.

Kokeissa, joissa käytettiin ALS- ja SMA-potilailta otetuista indusoiduista pluripotenttisista kantasoluista (iPS-soluista) muodostettuja ihmisen liikehermosoluja, tutkijat pystyivät osoittamaan, että SYT13:n lisääminen suojaa soluja rappeutumiselta vähentämällä endoplasmaattisen retikulumin (ER) stressiä ja estämällä ohjelmoitua solukuolemaa. Geenillä oli suojaava vaikutus riippumatta sairauksien geneettisistä syistä.

”Tämä on erittäin hyödyllistä terapeuttisesta näkökulmasta, sillä hermosolujen katoamisen taustalla olevat mekanismit ovat suurelta osin tuntemattomia 90 prosentilla kaikista ALS-potilaista, ja ne voivat vaihdella yksilöstä toiseen”, sanoo Eva Hedlund, Karolinska Institutetin neurotieteen laitoksen tutkija ja yksi tutkimuksen johtavista tekijöistä.

Tehdessään geeniterapiakokeita ALS:n ja SMA:n eläinmalleissa tutkimusryhmä pystyi sitten osoittamaan, että SYT13:n käyttöönotto pelastaa herkät liikehermosolut rappeutumiselta molemmissa sairauksissa. Hoidetut hiiret myös elivät jopa 50 prosenttia pidempään SMA:n tapauksessa ja 14 prosenttia pidempään ALS:n tapauksessa.

”Tuloksemme viittaavat siihen, että SYT13 on erittäin lupaava geeniterapiakandidaatti potilailla, joilla on motoneuronisairaus”, sanoo Monica Nizzardo, Milanon yliopiston Centro Dino Ferrarin, IRCCS Fondazione Ca’ Grandan, Ospedale Maggiore Policlinicon tutkija ja tutkimuksen ensimmäinen tekijä.

ALS:iin ei ole tällä hetkellä tehokkaita hoitoja, ja sen syyt tunnetaan vain niillä 10 prosentilla potilaista, joilla esiintyy suvussa periytyvää tautia. SMA puolestaan johtuu mutaatioista geenissä nimeltä survival motor neuron 1 (SMN1). Kaksi uutta SMN1:een kohdistuvaa SMA-hoitoa hyväksyttiin hiljattain hyvin lupaavin tuloksin, mutta hyödyt vaihtelevat hoidon ajankohdasta ja taudin vaikeusasteesta riippuen.

”Tarvitaan uusia täydentäviä hoitomuotoja SMA:n hoitoon ja hoitomuoto, joka auttaa kaikkia ALS-potilaita patogeneesistä riippumatta”, sanoo Stefania Corti, tutkija Centro Dino Ferrarista, Milanon yliopistosta, IRCCS Fondazione Ca’ Grandasta, Ospedale Maggiore Policlinicosta ja tutkimuksen toinen vanhempi tekijä.

”Jatkamme sellaisten lisätekijöiden etsimistä, jotka ovat ainutlaatuisia vastustuskykyisille motoneuroneille, ja tunnistamme siten lisää mahdollisia hoitokohteita”, Eva Hedlund sanoo.

Tutkimusta rahoittivat EU:n yhteinen neurodegeneratiivisia sairauksia koskeva ohjelma (JPND), Thierry Latranin säätiö, Ruotsin tutkimusneuvosto, Söderbergin säätiö, Åhlénin säätiö ja Karolinska Institutetin ALS-tutkimuksen Birgit Backmarkin säätiö Hans ja Nils Backmarkin muistoksi, Ulla-Carin Lindquistin ALS-tutkimussäätiö, Björklundin rahasto, Ruotsin lääketieteellisen tutkimuksen seura, Cariplo-säätiö, Italian terveysministeriö, Telethon, Fondazione IRCCS Ca’ Granda Ospedale Maggiore Policlinico ja Karolinska Institutet.