Wissenschaftler zeigen in der Gentherapie Schutz der Sehkraft in Modellen der multiplen Sklerose

Neue Forschung von Dorothy P. Schafer, Ph. D., an der University of Massachusetts Medical School, zeigt der molekulare Prozess, in dem die synaptischen verbindungen im Gehirn beschädigt sind, bei multipler Sklerose und wie trägt dies zu neurodegenerativen Symptome. Das Papier, veröffentlicht in der Immunität, die auch zeigt, wie gen-Therapie kann verwendet werden, um die Erhaltung neuronaler schaltkreise und schützen gegen den Verlust der Sehkraft in der Krankheit.

Diese Befunde legen einen Pfad für die Entwicklung von Therapien, die möglicherweise schützen Synapsen vor den schädlichen Auswirkungen von MS und konnte sein breit anwendbar auf andere neurodegenerative Erkrankungen, so Dr. Schäfer, assistant professor für Neurobiologie, und Sebastian Werneburg, Ph. D., ein postdoctoral fellow in die Schafer-Labor.

„Die meisten MS-Forschung-und FDA-zugelassenen Behandlungen konzentrieren sich auf axon demyelinisierung und Tod,“ sagte Schafer. „Weit weniger ist bekannt über das, was passiert, um die synaptischen verbindungen zwischen Neuronen, die nachweislich ein wichtiger Aspekt der neurodegeneration wahrscheinlich führen zu einer Abnahme der kognitiven Fähigkeiten bei anderen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit.“

Multiple Sklerose ist eine neurologische Erkrankung des zentralen Nervensystems, die mehr als 2 Millionen Menschen weltweit. Die Krankheit beinhaltet eine abnorme Reaktion des körpereigenen peripheren Immunsystem gegen das Gehirn, Rückenmark und Sehnerven, die Schäden, die fetthaltige Substanz, die umgebenden Nervenfasern genannt myelin. Wiederkehrenden Episoden von Entzündung führen demyelinisierung. Wie das myelin abgestreift ist, die Nervenfasern ausgesetzt sind entzündliche Attacken des Immunsystems und die übertragung von Nerven-Signale in das zentrale Nervensystem verändert oder gänzlich gestoppt. Eine kleine Untergruppe der MS-Patienten erleben chronische progressive neurodegenerative Symptome begleitet durch signifikante synaptische Verlust und zentral-Nerven-system-Atrophie. Diese version von der Krankheit namens progressive MS.

FDA-zugelassenen Medikamente für die Behandlung von MS entwickelt worden, um die Begrenzung und Reduktion der Anzahl der Rückfälle, die Verzögerung des Fortschreitens der Erkrankung und minimieren demyelinisierung, aber es gibt keine Heilung für die Krankheit und die Patienten werden immer noch mit Behinderung. Aktuelle Therapien zu hemmen peripheren immun-Angriff, der das zentrale Nervensystem und entzündliche demyelinisierung, aber die neurodegenerative Aspekte der Krankheit bewährt haben, härter zu verlangsamen, vor allem für Patienten mit progressiver MS.

Vison Verlust ist eines der häufigsten Symptome von MS und ist oft eine der ersten, die Patienten bemerken. Probleme mit der vision Ergebnis von Schäden an den Sehnerv verbindet das Auge an das Gehirn oder aus Mangel an Koordination, Auge Muskel -.

„Die retinogeniculate system, das aus Neuronen, erweitern Ihre Axone über den Sehnerv zum thalamus im Gehirn, ist ein ideales Modell für die Untersuchung von MS, weil es leicht zugänglich für die therapeutische intervention, subtile Veränderungen können leicht erkannt werden, und der visionäre Weg ist betroffen, bei fast der Hälfte aller Patienten mit der Krankheit,“ sagte Dr. Werneburg.

Tiefe synaptischen Verlust beobachtet wurde in Tiermodellen als mikroglia verschlungen und beseitigt präsynaptischen verbindungen. Mikroglia sind die Immunzellen des zentralen Nervensystems und auftreten als key Player in der Regulierung der neuronalen Struktur des Kreises, in Gesundheit und Krankheit. Eine Vielzahl von Funktionen der mikroglia im Gehirn ähnlich ist die Rolle der Makrophagen im Immunsystem: clearing zellulären Zerfall und Toten Neuronen aus dem Gewebe.

„Wir fanden das protein C3 in Hülle und fülle an den Synapsen“, sagte Werneburg.

C3 ist in der Regel nicht in adultem Gehirngewebe. C3 protein normalerweise nur in neuronalen Gewebes während der Entwicklungsphasen des Gehirns, wenn die Synapsen werden beschnitten wird. Synaptic pruning eliminiert schwach oder ungenutzte synapsis, wie das Gehirn reift, zu helfen, Effizienz und Energie zu sparen.

Im Fall von demyelinisierenden Erkrankung, es ist nicht bekannt, warum der C3 produziert wird, und aktiviert. Das Komplement-protein bindet an den Synapsen, senden das signal an mikroglia, dass die ansonsten gesund erscheinenden synapse sollten beseitigt werden. Dies führt mikroglia angreifen Synapsen.

Schafer, in Zusammenarbeit mit Guangping Gao, Ph. D., der Penelope Stand von Rockwell Professor in der Biomedizinischen Forschung, professor von Mikrobiologie & physiologischen Systemen, Direktor des UMMS Horae Gen-Therapie-Zentrum und der Virale Vektor-Kern und co-Direktor des Li Weibo-Institut für Seltene Krankheiten, die eine gen-Therapie-Ansatz und adeno-assoziierten Viren zu liefern Crry, ein inhibitor C3, spezifisch an Synapsen im visuellen system verlassen, während der rest des Gehirns unberührt, um zu sehen, wenn die Synapsen werden verschont und vision erhalten. Crry ist ein natürlicher inhibitor der Komplement-Proteine wie C3. Diese Regulatoren helfen, schützen die Zellen oder Gewebe vor unerwünschten Angriffen durch das Immunsystem.

Nach der Injektion des AAV in die Schaltung, Crry lokalisiert der Synapse und bewahrt Sie durch die Bindung an C3 so mikroglia konnte nicht Schaden, Sie.

„Als Folge dieser Hemmung, die wir sahen, verbesserte visionäre Funktion bei Mäusen“, sagte Werneburg.

Schafer sagte, die protektive Effekte der AAV-geliefert-inhibitor wurden spezifisch für die visuelle Schaltung. „Es ist möglich, dass Therapien Zielen auf verschiedene schaltkreise des Gehirns kann verwendet werden, um Schutz gegen die synaptische Schäden in anderen neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer.“