Domięśniowe podanie wirusa parapleginy ratuje aksonopatię obwodową w modelu dziedzicznej paraplegii spastycznej ad 7

Z tych powodów, wektory AAV są testowane w badaniach klinicznych na ludziach (21). Wcześniejsze badania osiągnęły nieco sprzeczne wyniki dotyczące skuteczności wstecznego transdukcji neuronów ruchowych kręgosłupa po wstrzyknięciu wektorów AAV w mięśniu szkieletowym (13, 22). W najbardziej udanym badaniu wykorzystano wektory AAV2 / 2 do dostarczania IGF-1 w mysim modelu ALS, wykazując znaczące wydłużenie przeżycia po leczeniu (13). Ponieważ IGF-1 jest wydzielanym czynnikiem neurotropowym, istnieje możliwość, że część efektu terapeutycznego może wynikać z wydzielania IGF-1 z mięśnia lub z małej liczby transdukowanych neuronów ruchowych. Rzeczywiście, zaobserwowano wzrost przeżycia podobny do obserwowanego po podaniu domięśniowym AAV u myszy ALS skrzyżowanych z transgenicznymi myszami wyrażającymi izoformę IGF-1 pod promotorem specyficznym dla mięśni, co sugeruje, że uwalnianie IGF-1 z mięśnia jest wystarczające do osiągnięcia pewien efekt terapeutyczny u myszy ALS (23). Przetestowaliśmy zdolność różnych serotypów AAV do retrogradnego przekazywania neuronów motorycznych rdzenia kręgowego. Zgodnie z poprzednimi obserwacjami (13), nasze dane pokazują, że zarówno AAV2 / 2, jak i AAV2 / były retrogradely transportowane do neuronów ruchowych kręgosłupa po wstrzyknięciu domięśniowym. Kilka linii dowodów potwierdza nasze twierdzenie o wstecznym celowaniu neuronów ruchowych kręgosłupa. Po pierwsze, wektory AAV-LacZ były zawsze wstrzykiwane do mięśnia szkieletowego jednostronnie, a barwienie a-galu było ograniczone do neuronów motorycznych wstrzykniętej strony. Po drugie, stwierdziliśmy, że transdukcja neuronów ruchowych nie została osiągnięta po dożylnym podaniu dużych dawek wektora AAV2 / 1, co wskazuje, że nie przekracza on bariery krew-mózg osoby dorosłej. Na koniec, paraplegina jest wewnątrzkomórkowym białkiem, podjednostką mitochondrialnej proteazy m-AAA w wewnętrznej błonie mitochondrialnej, co wyklucza możliwość, że część efektu terapeutycznego może wynikać z wydzielania dalekiego zasięgu. Dlatego udane uratowanie aksonopatii nerwu kulszowego, które wystąpiło tylko po stronie wstrzykniętej AAV-Spg7, samo w sobie jest mocnym dowodem wstecznego transportu wektora wirusowego. Chociaż AAV2 / 2 był nieco bardziej skuteczny do wstecznego transdukcji neuronów ruchowych w naszych eksperymentach ukierunkowanych na beta-gal i analizie Western blot, zaobserwowaliśmy podobne efekty terapeutyczne w Spg7 (3). myszy z obydwoma wirusowymi serotypami, co sugeruje, że wystarczające może być przywrócenie nawet bardzo małej ilości parapleginy. Jest to zgodne z faktem, że paraplegina uczestniczy w recesywnej formie HSP, z powodu całkowitej utraty funkcji białka. Podsumowując, badanie to dostarcza pierwszych dowodów na naszą wiedzę, że wewnątrzkomórkowe białko może być kierowane do neuronów ruchowych po wstrzyknięciu domięśniowym wektorów AAV, co wskazuje, że ostatecznie powinny one być uważane za alternatywną możliwość dla wirusowych wirusów końskich infekcji anemii dla tego zastosowania. Wyniki naszych badań dostarczają również nowych wskazówek dotyczących biologii leżącej u podstaw HSP i jej aspektów klinicznych. Wstrzyknęliśmy AAV-Spg7 do mięśni szkieletowych myszy z nokautem w 10 miesiącu życia. Chociaż tylko kilka oznak aksonopatii jest widocznych w nerwie obwodowym za pomocą mikroskopii świetlnej w tym wieku, nieprawidłowe mitochondria akumulowały się w aksonach przez kilka miesięcy (ryc. 1, B i F). Wiek ten został wybrany, ponieważ prawdopodobnie odpowiada wczesnemu stadium objawowemu choroby u pacjentów ludzkich, w momencie, w którym rozpoczęcie terapii byłoby odpowiednie. Stwierdziliśmy, że pomyślnie zatrzymaliśmy postęp zmian neuropatologicznych w nerwach obwodowych. Wynik ten jest szczególnie uderzający na poziomie ultrastrukturalnym. W rzeczywistości liczba aksonów wykazujących nieprawidłową mitochondrię była znacząco zmniejszona w nerwie kulszowym leczonej strony w porównaniu ze stroną kontrolną i spadła nawet poniżej poziomów obecnych w czasie podawania wektora. Na podstawie tych wyników wnioskujemy, że przywrócenie niskiego poziomu parapleginu wystarcza do uratowania defektu morfologii mitochondriów, wskazując, że fenotyp ten jest zasadniczo odwracalny
[więcej w: bulging krążka międzykręgowego, choroba scheuermanna operacja, bliznowiec po operacji ]