Nerven-Axone dienen als Verdrahtung des Nervensystems, senden elektrische Signale, die zur Steuerung der Bewegung und Tastsinn. Wenn Axone beschädigt sind, ob die durch Verletzungen oder als Nebenwirkung von bestimmten Medikamenten, ein Programm ausgelöst wird, führt Axone selbst zu zerstören. Diese Zerstörung wahrscheinlich spielt eine wichtige Rolle in mehreren neurodegenerative Bedingungen, einschließlich der peripheren Neuropathie, Parkinson-Krankheit und Amyotrophe Lateralsklerose (ALS).
Jetzt haben Wissenschaftler entwickelt eine Gentherapie, blockieren diesen Prozess, verhindert axon Vernichtung von Mäusen und was eine therapeutische Strategie, die helfen könnte verhindern, dass der Verlust von peripheren Nerven, die in mehreren Bedingungen.
Die Studie, von der Washington University School of Medicine in St. Louis, erscheint im Journal of Experimental Medicine.
Die Strategie könnte verhindern helfen, dass eine periphere Neuropathie, eine Erkrankung, die derzeit betrifft etwa 20 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten. Periphere Neuropathie kann dazu führen, von einer Chemotherapie zur Behandlung von Krebs oder schlecht kontrollierte diabetes, und es bewirkt, dass anhaltende Schmerzen, Taubheitsgefühl, brennen, Juckreiz und Muskelschwäche.
„Periphere Neuropathien sind die häufigsten neurodegenerativen Krankheiten in der Welt,“ sagte ersten Autor Stefanie Geisler, MD, assistant professor für Neurologie. „In vielen peripheren Neuropathien verursacht durch den Abbau der Nervenfasern, aber wir haben derzeit keine Therapien, die direkt blockieren diesen Prozess. Für viele Neuropathien, wir können nicht stoppen, das Fortschreiten der Krankheit und sind nur dann zu versuchen, zu behandeln die Symptome. Wir sind etwas erfolgreicher Verringerung neuropathischer Schmerzen, aber es ist sehr schwierig, zu lindern, Taubheit.
„Ich sehe viele Patienten mit Chemotherapie-induzierter Neuropathie, und es kann schwerwiegende Auswirkungen auf Ihre Lebensqualität,“ sagte Sie. „Zum Wohle der Patienten, wir müssen testen, diese Behandlung in klinische Studien mit Menschen, aber unsere aktuelle Erkenntnis ist wichtig, weil wir haben zum ersten mal gezeigt, dass wir effektiv blockieren können Nervenfaser Panne bei Mäusen mit einer standard-virale gen Therapie.“
Wenn ein axon verletzt ist, ob geschnitten oder zerdrückt durch Verletzung oder Beschädigung durch Medikamente, ein protein namens SARM1 aktiv. In gesunden Nerven, dieses protein ausgeschaltet ist. Studien der vergangenen Jahre durch das research-team haben gezeigt, dass aktivierte SARM1 löst Axone selbst zu zerstören, Auftakt einer Kette von Ereignissen, die schnell verbraucht alle von einer Nerven-Zelle zur Energieversorgung. Die Axone dieser Zellen in Stücke brechen.
In dieser Studie, die Wissenschaftler verwendeten ein virus-eine, die nicht Krankheit verursachen — zu liefern, die in Zellen eine mutierte version des SARM1 protein, das Blöcke axon Zerstörung.
Dieser mutierte SARM1 verhindert, dass die charakteristischen schnellen Energie-Verlust und die anschließende Zerstörung von Axonen, auch in den extremsten form von Verletzungen — eine vollständige Durchtrennung des axon.
„Mit unserer viralen Gentherapie, haben wir eine mutierte form von SARM1, dass nicht nur inaktive, sondern auch Blöcke normal SARM1 Proteine, die aktiviert werden, die in Mäusen, die mit Nerven-Verletzungen,“, sagte senior-Autor Jeffrey D. Milbrandt, MD, PhD, der James S. McDonnell Professor und Leiter der Abteilung von Genetik. „Für eine lange Zeit, die virale Gentherapie war ein Traum, aber es gibt nun eine Reihe von Laufenden klinischen Studien in anderen Erkrankungen, die nahelegen, dass wir auf eine vielversprechende Spur.“
Zum Beispiel, eine ähnliche virale gen-Therapie wird nun in klinischen Studien für eine genetische Störung, genannt Duchenne-Muskeldystrophie. In diesem Fall, ein anderes protein geliefert zu Adresse, Muskel-Verlust, aber der virus ist die gleiche.
In der Theorie könnte es möglich sein, ändern Sie die virale Verpackung, um direkt die Viren zu liefern, die Ihre gene Nutzlast, um verschiedene Arten von Zellen — die sensorischen Neuronen, die für die periphere Neuropathie oder Motoneuronen bei ALS, zum Beispiel.
„Dieses hat das Potenzial, um transformative, weil es quer durch so viele Krankheiten“, sagte co-senior-Autor Aaron DiAntonio, MD, PhD, Alan A. und Edith L. Wolff Professor für Entwicklungsbiologie. „Anstatt eine einzelne Krankheit, es ist möglicherweise eine Behandlung für eine Krankheit Prozess, der gemeinsam von vielen anderen neurodegenerativen Erkrankungen.“
Zusätzlich zu dieser virale gen-Therapie, untersuchen die Forscher auch andere mögliche Wege zu blockieren SARM1, einschließlich kleinen Molekülen für die Medikamentenentwicklung.
Diese Arbeit wurde unterstützt von den National Institutes of Health (NIH), gewähren, zahlen K08NS091448, R01CA219866, R01NS087632 und R01CA218263; die Muscular Dystrophy Association, grant-Nummer MDA344513; die Thompson-Familie, die Stiftung Initiative; und das Hope Center Viralen Vektor-Kern an der Washington University School of Medicine in St. Louis.