Terapia genică experimentală oferă o alternativă nonchirurgicală pentru hidrocefalie
Cercetătorii de la Universitatea din Cincinnati, Colegiul de Medicină, au publicat primul studiu de dovadă a conceptului care arată potențialul unei terapii genice experimentale pentru hidrocefalie.
Studiul preclinic din laboratorul Agnei (Yu) Luo, PhD, a fost recent publicat în revista de prestigiu Fluids and Barriers of the CNS, axată pe biologia specializată a lichidului cefalorahidian (LCR).
Lichidul cefalorahidian circulă în întregul creier, susținând funcția cerebrală, reglează dezvoltarea creierului și transportă nutrienți, hormoni și molecule de semnalizare.
Hidrocefalia apare atunci când excesul de lichid cefalorahidian se acumulează în creier, crescând presiunea care poate comprima creierul și provoca deficiențe neurologice. Tratamentul actual necesită o intervenție chirurgicală invazivă pentru a drena excesul de lichid printr-un shunt, care este predispus la eșec.
Neurosurgeonii oferă uneori o abordare alternativă endoscopică pentru a cauteriza parțial țesutul plexului coroide, care produce lichid cefalorahidian. Această soluție poate îmbunătăți simptomele, dar nu reduce semnificativ volumele de lichid și este limitată de constrângeri tehnice și de siguranță. Este urgent necesară găsirea de tratamente noi, mai puțin invazive și mai cuprinzătoare.
Ce presupune această nouă terapie genică?
Luo, autorul corespunzător al studiului și profesor la Colegiul de Medicină, a colaborat cu membrii laboratorului său și cu colaboratori de la Universitatea din California, Davis, pentru a testa o terapie genică bazată pe un virus asociat cu adeno (AAV), un virus modificat utilizat frecvent pentru a livra material genetic terapeutic în celulele unui pacient. Această nouă terapie AAV vizează și reduce tipurile de celule care produc lichid cefalorahidian, limitând astfel producția și răspândirea acestuia în țesutul cerebral.
„O țintește eficient pe celulele corecte și reduce producția de LCR”, a declarat Aleksandr Taranov, PhD, autorul principal al studiului, un student la doctorat în neuroștiințe în laboratorul lui Luo la momentul cercetării și acum cercetător postdoctoral la Universitatea din Pennsylvania.
Este demn de menționat că terapia ar putea avea o livrare mai puțin invazivă, posibil chiar prin injecție printr-un shunt existent. „Aceasta ne-ar permite să avem un tratament minim invaziv și fezabil pentru hidrocefalie”, a adăugat Taranov.
Laboratorul Luo a primit fonduri de la Institutul Național de Sănătate (NIH) pentru a sprijini această cercetare, subliniind natura sa translatională: o descoperire de laborator care face legătura între practica medicală din lumea reală și îmbunătățirea sănătății umane.
„Studenții din laboratorul meu sunt o forță motrice esențială în cercetarea noastră. Este deosebit de satisfăcător să îi văd contribuind la lucrări inovatoare și potențial impactante în timp ce se află încă în pregătire”, a spus Agnes (Yu) Luo, PhD.
Colaborarea cu Universitatea din California, Davis
Pentru a explora implicațiile clinice, echipa din Cincinnati a colaborat cu cercetători în neurochirurgie de la UC Davis.
Cameron Sadegh, MD, PhD, și Olga Chechneva, PhD, au condus partea de cercetare de la UC Davis. Aceștia au indus hidrocefalie în modele animale adulte și i-au tratat apoi cu terapia genică experimentală dezvoltată de echipa lui Luo. Aceasta s-a dovedit eficientă în prevenirea edemului, sau a excesului de lichid, din țesutul cerebral din afara ventriculelor.
„Hidrocefalia este o afecțiune care pune viața în pericol, iar opțiunile noastre de tratament sunt surprinzător de limitate și învechite. Tratamentul prin shunt eșuează frecvent, iar alternativele endoscopice nu sunt posibile pentru mulți pacienți. Suntem dornici să contribuim la dezvoltarea preclinic și testarea de siguranță a unor noi abordări țintite celular pentru a trata această afecțiune devastatoare”, a declarat Sadegh.
„Demonstrarea că ablația plexului coroide reduce umflarea cerebrală nu face decât să indice o nouă terapie. Aceasta oferă, de asemenea, informații despre mecanismele care stau la baza hidrocefaliei și leziunilor cerebrale pe care le cauzează, cunoștințe esențiale pentru dezvoltarea unor tratamente mai bune”, a adăugat Chechneva.
Echipa din Cincinnati a validat apoi concluziile printr-o analiză orb a datelor RMN furnizate de echipa de la UC Davis.
Cum se bazează aceasta pe cercetări anterioare?
Această cercetare se bazează pe studii anterioare realizate la Cincinnati, publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences în 2024, în care laboratorul lui Luo a fost primul care a ablat direct țesutul plexului coroide la adulți, reducând lichidul cefalorahidian în modele animale adulte și marcând o descoperire majoră în domeniu.
Ce aspecte necesită studiu suplimentar?
Lichidul cefalorahidian este evident critic, dar rolul său în neurogeneza postnatală – procesul prin care neuronii noi sunt generați după naștere în regiunea hipocampului creierului – rămâne slab înțeles. Deoarece reducerea producției de LCR este esențială pentru eficacitatea acestei terapii, înțelegerea oricăror efecte ulterioare asupra neurogenezei este un pas important următor.
Testele inițiale pe modelul animal arată că pierderea producției de lichid cefalorahidian reduce moderat capacitatea creierului de a produce neuroni noi.
În ciuda îngrijorărilor că reducerea neurogenezei ar putea afecta rețelele celulare care stau la baza memoriei, starea actuală a tratamentului hidrocefaliei lasă pacienții cu un risc persistent, pe tot parcursul vieții, de intervenții chirurgicale repetate, care pot diminua cumulativ performanța cognitivă. Astfel, Luo și Taranov au afirmat că este necesară o cercetare suplimentară, inclusiv o analiză a riscurilor și beneficiilor.
Oricum, Luo a menționat că rezultatele sunt clare: modelele animale care au primit terapia genică AAV au avut mult mai puțin lichid în țesutul lor cerebral.
Care sunt pașii următori?
Luo a declarat că cercetarea va continua cu testarea terapiei genice AAV în modele animale mai mari și în țesuturi umane. Ideal, aceasta va fi urmată de studii clinice pe oameni. Scopul final este de a dezvolta un tratament eficient pentru hidrocefalie.
„Aceasta este o muncă continuă”, a spus Luo.
Luo și Taranov sunt amândoi inventatori ai unei cereri de patent în legătură cu această lucrare.
