Боковой амиотрофический склероз и спиноцеребеллярная атаксия — нейродегенеративные заболевания, которые объединяет схожая клиническая картина. В обоих случаях разрушение нейронов приводит к нарушению двигательных функций, при этом БАС также повышает риск паралича. В настоящее время универсальных способов лечения этих патологий не существует. Известно, что спиноцеребеллярная атаксия 2 типа связана с мутациями в гене ATXN2 (атаксин-2). Дефектный ген накапливает повторы триплета, который кодирует глутамин, что нарушает функции одноименного белка. На клеточном уровне это проявляется в снижении активности клеток Пуркинье, участвующих в регуляции моторики.

Новая генная терапия основана на искусственной супрессии ATXN2 в мозжечке — согласно гипотезе, это должно ослабить симптомы болезни. Чтобы проверить предположение, авторы вывели линию мышей с мутантным геном. Затем в их мозжечок вводили антисмысловые олигонуклеотиды — короткие цепочки ДНК, комплементарные атаксину. В ходе отбора различных олигонуклеотидов ученые определили наиболее оптимальный по показателю подавления. Подавление экспрессии осуществлялось за счет связывания молекул с матричной РНК (мРНК) ATXN2 и предотвращения синтеза белка. Согласно наблюдениям, ДНК, введенная в мозжечок, достигала клеток Пуркинье и уменьшала выработку дефектного атаксина. При этом нейроны животных восстановили способность к активации, а их моторика улучшилась.

Уменьшение стрессовых гранул, содержащих TDP-43, после введения олигонуклеотида

В 2012 году группа американских ученых также показала наличие связи между ATXN2и БАС. В нейронах пациентов с боковым амиотрофическом склерозом часто наблюдается агрегация TDP-43 — ядерного белка, регулирующего транскрипцию многих генов. Исследователи обнаружили, что снижение этих белков взаимосвязано, однако механизм такой корреляции остается неясным. Предполагается, что причиной может служить способность атаксина-2 инициировать формирование стрессовых гранул, которые включают в себя РНК и связанные с ней белки, в том числе TDP-43. В новой работе авторы смоделировали у мышей БАС путем синтеза в их организме большого количества человеческого TDP-43, после чего ввели олигонуклеотид, испытанный на атаксии.

Согласно результатам, процедура повысила продолжительность жизни пострадавших особей на треть, а их двигательные функции частично восстановились. На сегодняшний день антисмысловые олигонуклеотиды одобрены властями США для лечения ряда нейродегенеративных заболеваний, например спинальной мышечной атрофии (СМА). Предположительно, после успешного завершения доклинических исследований новая терапия БАС и атаксии может вступить в первую фазу испытаний на человеке.

Подробности работ опубликованы (1, 2) в журнале Nature.