Eksperymentalne leczenie farmakologiczne zespołu Retta u myszy wskazuje, że choroba może być odwracalna

Autor streszczenia: Peter Tarr, Senior Science Writer | tarr@cshl.edu | 516-367-8455

27 lipca 2015, 16:00

Cold Spring Harbor, Nowy Jork – Zespół Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) opracował zaskakująco nową metodę leczenia zespołu Retta, destrukcyjnego zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASD), które występuje u 1 na 10 000 osób w USA, głównie u dziewczynek. W artykule, który pojawił się dzisiaj na stronie internetowej czasopisma Journal of Clinical Investigation, prof. Nicholas Tonks et al. wykazał, że leczenie za pomocą eksperymentalnych leków małocząsteczkowych znacząco wydłuża długość życia u samców myszy cierpiących na odpowiednik ludzkiego zespołu Retta oraz zmniejsza nasilenie niektórych objawów behawioralnych zespołu Retta u samic myszy cierpiących na odpowiednik tego schorzenia.
rys1

Powyższy rysunek przedstawia, w jaki sposób u osób zdrowych (po lewej stronie) czynnik wzrostu komórek nerwowych BDNF stymuluje sygnał za pomocą receptora TrkB w komórkach mózgu. Gen MECP2 utrzymuje PTP1B na niskim poziomie, co powoduje otwarcie drogi, którą BDNF inicjuje sygnał za pośrednictwem TrkB. Z kolei u pacjentów z zespołem Retta (po prawej stronie), brak genu MECP2 sprawia, że poziom PTP1B znacząco wzrasta, co powoduje zablokowanie tej drogi. Eksperymentalny lek opracowany przez laboratorium CSHL prof. Tonksa hamuje wzrost poziomu PTP1B u myszy z zespołem Retta, skutecznie odblokowując drogę sygnału BDNF-TrkB. Dzięki temu nastąpiło odwrócenie objawów przypominających zespół Retta.

„Na chwilę obecną nie istnieje sposób leczenia modyfikujący przebieg zespołu Retta,” zauważa prof. Tonks, „a obecnie stosowane terapie skupiają się głównie na zwalczaniu objawów. Nasza metoda prezentuje zupełnie nową strategię. W badaniu przedstawionym w dzisiejszym artykule uzyskaliśmy namacalne dowody, które świadczą o tym, że faktycznie istnieje możliwość odwrócenia objawów – co potwierdza tezę, że zaburzenie to nie jest nieodwracalne i może być skutecznie leczone za pomocą leków małocząsteczkowych.”

Zespół Retta jest zaburzeniem genetycznym związanym z chromosomem X, oddziałującym na mózg i układ nerwowy. Spowodowany jest mutacją genu na chromosomie X, tak zwanego MECP2, który steruje aktywnością innych genów. Osoby płci męskiej mają jeden chromosom X i jeden chromosom Y, podczas gdy u osób płci żeńskiej nie występuje chromosom Y, a występują dwa chromosomy X, z których jeden jest zazwyczaj nieaktywny. Chłopcy z wrodzoną mutacją MECP2 nie mają kopii zapasowej tego genu, dlatego często umierają już w pierwszym lub drugim roku życia. Natomiast dziewczynki z tą mutacją przeważnie są w stanie przeżyć, ponieważ posiadają jeszcze jedną kopię tego genu. Zazwyczaj pierwszy rok lub pierwsze dwa lata życia przebiegają prawidłowo, ale kiedy dziecko osiągnie wiek około dwóch lat, nagle ujawniają się patologie rozwojowe, takie jak ustanie rozwoju mózgu, zaburzenia chodu i utrata nabytych umiejętności społecznych. Aż 9 na 10 pacjentów z zespołem Retta to dziewczynki, ponieważ większość chłopców umiera w wieku niemowlęcym.

Ogłoszone dziś obiecujące wyniki badań są produktem 25 lat pracy prof. Tonksa. W 1988 roku Tonks, biochemik, odkrył enzym zwany PTP1B, który okazał się być pierwszym z serii 105 białek, tzw. fosfataz, czyli enzymów usuwających z innych białek grupy fosforanowe. Enzymy te mają kluczowe znaczenie dla olbrzymiej ilości sygnałów przesyłanych pomiędzy komórkami i w ich obrębie, sterujących fundamentalnymi procesami wzrostu i przemiany materii. Na przykład, PTP1B blokuje wysyłanie sygnałów przez takie hormony jak insulina i leptyna, które z kolei są istotne w rozwoju cukrzycy i otyłości. W związku z tym, eksperymentalne leki działające jako inhibitory PTP1B mogą okazać się skuteczne w leczeniu tego typu poważnych chorób. Grupa prof. Tonksa prowadzi obecnie badania mające na celu zidentyfikowanie i scharakteryzowanie takich potencjalnych nowych leków.

Dr Navasona Krishnan, współpracownik prof. Tonksa, zwrócił uwagę, że znaczenie odkrycia nieprawidłowości w regulacji metabolicznej w zespole Retta było dotąd niedoceniane. W związku z tym zaproponował zastosowanie inhibitorów PTP1B w celu sprawdzenia, czy zadziałają także na którykolwiek z szeregu objawów zaobserwowanych w przebiegu choroby. Na początku wykazał, że poziom PTP1B u myszy z zespołem Retta był znacznie podwyższony. Znaczyło to, że inhibitory PTP1B faktycznie mogłyby mieć pozytywny wpływ na stan zdrowia myszy cierpiących na odpowiednik ludzkiego zespołu Retta. W przypadku młodych samców myszy pozbawionych genu Mecp2 (odpowiednika ludzkiego genu MECP2, który ma kluczowe znaczenie dla zespołu Retta), jeden z inhibitorów PTP1B prof. Tonksa wydłużył średnią długość życia z 50 do około 75 dni. Inna cząsteczka była jeszcze skuteczniejsza, przedłużając długość życia nawet do 90 dni.

rys2

Wizualizacja na poziomie atomowym ukazująca, w jaki sposób jeden z eksperymentalnych związków testowanych w laboratorium prof. Tonksa na myszach cierpiących na odpowiednik ludzkiego zespołu Retta – CPT157633 – wchodzi w interakcję z białkową fosfatazą tyrozynową PTP1B. Wynikiem jest hamowanie enzymu i wzmacnianie sygnału BDNF-TrkB.

W przypadku dojrzałych samic myszy z zespołem Retta, inhibitory PTP1B spowodowały poprawę objawów schorzenia w badaniach behawioralnych. W jednym takim badaniu, ruch zaciskania łap analogiczny do stereotaktycznych ruchów dłoni obserwowanych u pacjentów z zespołem Retta zmniejszył się po podaniu inhibitora PTP1B – występowanie tego zjawiska u leczonych myszy zmniejszyło się do 25% w stosunku do prawie 100% przed podaniem leku. Natomiast w przypadku badania zdolności chodzenia, umieszczone na kołowrotku myszy cierpiące na odpowiednik ludzkiego zespołu Retta wykazywały częściowe przywrócenie czynności chodzenia – mogły utrzymać się na kołowrotku znacznie dłużej niż myszy, którym nie podano leku.

Naukowcy próbowali także dowiedzieć się, czy to jedynie właściwości inhibitorów PTP1B wykorzystanych w eksperymentach, regulujące poziom glukozy, były odpowiedzialne za zaobserwowaną poprawę. Kiedy myszom z zespołem Retta podano dwa leki najczęściej stosowane w terapii cukrzycy, metforminę i rozyglitazon, nie zaobserwowano żadnej poprawy. Sugerowało to, że po podaniu inhibitorów PTP1B działo się coś więcej. Ale co?

Dalsze eksperymenty wykazały, że istnieje połączenie pomiędzy PTP1B a czynnikiem wzrostu komórek nerwowych BDNF, który ma kluczowe znaczenie dla wczesnego rozwoju mózgu (a co za tym idzie, późniejszego funkcjonowania mózgu). BDNF przyłącza się do receptorów komórkowych zwanych TrkB. Jak wyjaśnia prof. Tonks, „w normalnych warunkach poziom PTP1B jest niski, co umożliwia przekazywanie sygnałów za pomocą TrkB. W przypadku zespołu Retta poziom PTP1B jest ekstremalnie wysoki, co niezwykle utrudnia sygnalizację za pośrednictwem TrkB.” Prawdopodobnie właśnie to tłumaczy na poziomie cząsteczkowym, w jaki sposób inhibitory PTP1B spowodowały cofnięcie pewnych objawów zespołu Retta. „Hamowanie wzrostu poziomu PTP1B, na przykład za pomocą naszego eksperymentalnego leku, przywraca możliwość przekazywania sygnałów za pośrednictwem receptora TrkB.”

rys3

Stosunkowo niewielu chłopcom z wrodzoną mutacją MECP2 związaną z zespołem Retta udaje się przeżyć. U samców myszy z odpowiednikiem ludzkiego zespołu Retta (z brakiem genu Mecp2), średnia długość życia wzrasta z około 50 dni w przypadku braku leczenia eksperymentalnymi lekami opracowywanymi w laboratorium CSHL/prof. Tonksa, CPT157633 i UA0713, do odpowiednio około 75 i 90 dni po kuracji tymi lekami.

Niektóre działania mające na celu opracowanie leku dążą do aktywowania drogi TrkB w zespole Retta w celu przywrócenia reakcji czynnika BDNF. Takie podejście jednak nie bierze pod uwagę bariery, jaką stanowi wysoki poziom PTP1B. Prof. Tonks porównuje takie metody do dodawania gazu przy jednoczesnym wciskaniu hamulca. Nawet jeśli uporczywie naciskamy pedał gazu, samochód nie pojedzie tak, jak powinien. „Ponieważ PTP1B jest takim ‘hamulcem’ w przypadku zespołu Retta,” wyjaśnia prof. Tonks, „zablokowanie wzrostu poziomu PTP1B działa jak zwolnienie tego ‘hamulca’.”

Laboratorium prof. Tonksa przystąpiło teraz do współpracy z innymi placówkami badawczymi specjalizującymi się w objawach klinicznych w celu dogłębnego zrozumienia procesu, w jakim inhibicja PTP1B modyfikuje różne skutki oddziaływania zaburzenia na organizm ludzki.

Badanie opisane w artykule zostało współfinansowane przez dotacje z amerykańskiego Narodowego Instytutu Zdrowia nr CA53840, GM55989 i MH082808, dotację z Centrum Wsparcia Onkologicznego CSHL nr CA45508 oraz dotację z Amerykańskiego Stowarzyszenia Diabetologicznego nr 1-14-ACN-31. W poniedziałek 27 lipca 2015 na stronie internetowej Journal of Clinical Investigation przed wydrukiem pojawił się nagłówek: „Inhibicja PTP1B może stanowić nową strategię leczenia zespołu Retta.” Autorzy: Navasona Krishnan, Keerthi Krishnan, Christopher R. Connors, Meng S. Choy, Rebecca Page, Wolfgang Peti, Linda Van Aelst, Stephen D. Shea i Nicholas K. Tonks. Artykuł można przeczytać na stronie: www.jci.org.

Terapia Zespołu Retta jest możliwa

RMF24 Grzegorz Jasinski

Objawy zespółu Retta – uwarunkowanego genetycznie zaburzenia rozwoju, które jest śmiertelne dla chłopców, a u dziewczynek powoduje niepełnosprawność ruchową i narastające upośledzenie umysłowe – można cofnąć. Przekonują o tym wyniki prowadzonych na myszach badań leku, opracowanego przez naukowców Cold Spring Harbor Laboratory. Jak pisze na swej stronie internetowej czasopismo „Journal of Clinical Investigation” eksperymentalny specyfik przedłuża życie samców i poprawia zdolności ruchowe samic dotkniętych tym syndromem myszy.

Zespół Retta wywołuje mutacja zlokalizowanego na chromosomie X genu MECP2, sterującego aktywnością innych genów. Choroba rozwija się praktycznie wyłącznie u dziewczynek, bowiem chłopcy mający jeden chromosom X, nie mają właściwej kopii genu i jeśli już przychodzą na świat, to niedługo po urodzeniu umierają. Dziewczynki początkowo na pozór rozwijają się normalnie. Po pierwszym roku życia dochodzi jednak do stopniowego pogarszania sprawności fizycznej dziecka i pogłębiania jego upośledzenia umysłowego. Zespół Retta występuje z częstotliwością raz na dziesięć tysięcy urodzonych dzieci.

W tej chwili nie ma terapii, która mogłaby radykalnie poprawić stan osób cierpiących na zespół Retta, większość dostępnych metod leczenia koncentruje się na radzeniu sobie z objawami choroby – mówi profesor Nicholas Tonks z Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL). Nasza metoda prezentuje zupełnie nową strategię, opublikowane przez nas wyniki badan wskazują, że u myszy można doprowadzić do cofnięcia się objawów, co oznacza, że zaburzenie nie jest nieodwracalne i można je z pomocą leku łagodzić.

Odkrycie jest wynikiem 25 lat pracy profesora Tonksa. W 1988 roku odkrył on enzym PTP1B, pierwszy z serii 105 fosfataz, enzymów usuwających z innych białek grupy fosforanowe. Enzymy te mają kluczowe znaczenie dla fundamentalnych procesów wzrostu i przemiany materii w komórkach. Sam PTP1B na przykład blokuje działanie takich hormonów, jak leptyna i insulina, co może mieć znaczenie w rozwoju otyłości, czy cukrzycy. Są nadzieje, że badania inhibitorów PTP1B doprowadzą do powstania leków, które pomogą z nimi walczyć.

Dr Navasona Krishnan z zespołu profesora Tonksa zauważył, że nieprawidłowość procesów metabolicznych obserwuje się także w przypadku zespołu Retta. Zaproponował, by i w tym przypadku spróbować skuteczności inhibitorów PTP1B. Tym bardziej, że u myszy, które cierpią na zespół Retta poziom PTP1B jest faktycznie bardzo wysoki.

Pierwsze badania wykazały, że u samców myszy pozbawionych genu Mecp2 (odpowiednika ludzkiego genu MECP2) stosowanie jednego z inhibitorów PTP1B wydłużyło przeciętną długość życia z 50 do 75 dni. Inny z inhibitorów był jeszcze skuteczniejszy i wydłużał życie przeciętnie do 90 dni. Z kolei u bardziej dojrzałych samic myszy inhibitory PTP1B zmniejszały częstotliwość tzw. ruchów stereotypowych łap i poprawiały zdolność chodzenia. Mówiąc wprost myszy poddane terapii były w stanie znacznie dłużej utrzymać się na kołowrotku.

Dalsze badania pokazały, że enzym PTP1B może upośledzać działanie czynnika wzrostu BDNF, krytycznego dla wczesnego rozwoju mózgu i – co za tym idzie – późniejszego poprawnego jego funkcjonowania. BNDF, by poprawnie działać musi przyłączać się do receptorów komórkowych TRKB, jeśli enzymu PTP1B jest za dużo, przyłączanie to jest utrudnione. To prawdopodobnie tłumaczy na poziomie cząsteczkowym, w jaki sposób inhibitory PTP1B mogą cofnąć pewne objawy zespołu Retta.

Badacze z Cold Spring Harbor Laboratory przyrównują dotychczas stosowane metody terapii zespołu Retta do dodawania gazu przy zaciągniętym hamulcu ręcznym. Enzym PTP1B to taki „hamulec”, bez jego „zwolnienia”, uruchomienie prawidłowych procesów metabolicznych jest niemożliwe. Jest szansa, że nowa metoda pozwoli to zmienić.

Warszawa 23-05-2015

naglowek

Zapraszamy na szkolenie i warsztaty

RETT EDUKACJA

SYSTEMY ŚLEDZĄCE WZROK I UMOŻLIWIAJĄCE

OBSŁUGĘ KOMPUTERA ZA POMOCĄ WZROKU JAKO

WSPARCIE OSÓB Z ZESPOŁEM RETTA

I INNYMI NIEPEŁNOSPRAWNOŚCIAMI

SPOTKANIE UŻYTKOWNIKÓW, RODZICÓW I TERAPEUTÓW

Wykład poprowadzą:

Hektor Minto

– od 17 lat zajmuje się technologią wspomagającą i komunikacją alternatywną
(AAC)

– od 2009 roku jest zwiazany z firmą Tobii Dynavox, aktualnie na stanowisku
dyrektora globalnych usług i edukacji

Kaveh Vefagh

– od 2011 roku związany z firmą Tobii Dynavox
– ma pod swoją opieką 20 krajów, w których wspiera rozwój technologii Eye Gaze

23.05.2015 (SOBOTA) w godz. 10.00-16.00

Centrum Konferencyjne KOPERNIKA

ul. Kopernika 30, Warszawa

Każdy zarejestrowany członek Ogólopolskiego Stowarzyszenia
Pomocy Osobom z Zespołem Retta posiada jedno darmowe
wejście

Koszt biletu dla pozostałych osób to 50zł – promocyjna
cena obowiązuje do końca marca.

ZAREJESTRUJ SIĘ

organizatorzy:
loga

Zabajka 2016

W imieniu Zarządu OSPOzZR uprzejmie informuję, że rozpoczynamy zapisy na turnus rehabilitacyjny, który zostanie zorganizowany w Centrum Hipoterapii i Rehabilitacji „www.zabajka.com.pl” w Stawnicy w terminie 03.06.2016-16.06.2016.
Szczegółowe informacje wraz z formularzem zgłoszeniowym zostaną wysłane mailem na adresy członków OSPOzZR.
Dysponujemy jedynie 17 miejscami, zostanie stworzona lista podstawowa oraz lista rezerwowa, decyduje kolejność zgłoszeń.
Zgłoszenia prosimy przesyłac na adres „p.wojcik@rettsyndrome.pl”

Wykaz Symboli Niepełnosprawności

1) 01-U – upośledzenie umysłowe;
2) 02-P – choroby psychiczne;
3) 03-L – zaburzenia głosu, mowy i choroby słuchu;
4) 04-O – choroby narządu wzroku;
5) 05-R – upośledzenie narządu ruchu;
6) 06-E – epilepsja;
7) 07-S – choroby układu oddechowego i krążenia;
8) 08-T – choroby układu pokarmowego;
9) 09-M – choroby układu moczowo-płciowego;
10) 10-N – choroby neurologiczne;
11) 11-I – inne, w tym schorzenia: endokrynologiczne, metaboliczne, zaburzenia enzymatyczne, choroby zakaźne i odzwierzęce, zeszpecenia, choroby układu krwiotwórczego