單劑量基因療法可阻止致命腦部疾病的發生
研究人員開發出一種單劑量基因療法,可以清除導致運動神經元疾病(又稱肌萎縮性脊髓側索硬化症)和額顳葉失智症的蛋白質阻塞物。在健康的神經元中,TAR DNA 結合蛋白43(TDP-43)是自然產生的,對神經元的健康功能非常重要。然而,TDP-43 在合成後會發生改變,導致其在細胞的錯誤部位聚集和聚合,使細胞無法正常運作。
這些積聚與破壞性神經退化性疾病有關,如運動神經元疾病(MND),又稱為肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS)或盧格里格氏症,以及額顳葉失智症(FTD) 。
多發性硬化症是一種進展迅速的疾病,會影響大腦和脊髓與肌肉溝通的能力,導致身體虛弱,並隨著時間的推移而惡化。漸凍人症是一組以大腦額葉和顳葉神經元缺失為特徵的疾病,會導致行為、性格和/或語言表達或理解能力的退化。這兩種疾病都無法治愈,最終導致死亡。
雪梨麥考瑞大學(Macquarie University)的研究人員首次發現了病理TDP-43 在MND 和FTD 中累積的機制,並創造了一種基因療法來清除堵塞物並防止它們再次形成。
這項研究的共同通訊作者拉爾斯-伊特納說:”我們首次發現,在出現病理性TDP-43 的地方,第二種蛋白質14-3-3 也會增加。這兩種蛋白質相互作用,導致了細胞內的這些堆積。由此,我們能夠分離出一種控制這種相互作用的短肽,這就是我們用來製造CTx1000 的原料。”
研究人員發現,在小鼠體內,單一劑量的CTx1000 隻針對”壞的”TDP-43,而不傷害健康的TDP-43。它不僅安全,而且即使在治療時出現症狀也有效。
伊特納說:”重要的是,CTx1000 只針對病態TDP-43,讓健康的TDP-43 蛋白生成並不受阻礙地工作。當我們在實驗室中使用它時,它能溶解積聚的TDP- 43蛋白,標記TDP-43蛋白供身體回收利用,並防止形成新的TDP-43蛋白”。
研究突破:Annika van Hummel 博士、Yazi Ke 教授和Lars Ittner 教授希望他們的最新研究能治療一些最具破壞性的神經系統疾病。圖片:Samantha Christensen薩曼莎-克里斯滕森
麥考瑞大學的研究人員花了15 年才實現這一點。這項研究的第一作者和共同通訊作者柯雅姿說:”這跨越了十多年的工作,從發現一直到潛在的治療方法。在實驗室條件下,我們看到CTx1000即使在晚期也能阻止MND和FTD的進展,並解決與FTD相關的行為症狀”。
他們很想知道這些發現是否會轉化到人類身上。柯說:”我們殷切希望,當這項技術進入人體試驗階段時,它不僅能阻止人們死於MND 和FTD,甚至還能讓患者透過復健恢復部分喪失的功能。”
由於研究人員在實驗室中研究了TDP 基因的多種突變,因此這種療法的應用範圍可能超出這兩種病症。
合著者安妮卡-範-胡梅爾(Annika van Hummel)說:”我們想毫無疑問地證明,這種方法在不同情況下都能奏效。雖然我們最初專注於MND和FTD,但… ……大約50%的阿茲海默症病例也顯示出TDP病理,因此未來這種療法有可能轉化為其他神經退化性疾病的治療方法。”
這項研究發表在《神經元》雜誌。