O nouă metodă de editare genetică îmbunătățește supraviețuirea la șoareci cu epilepsie
O echipă de cercetare de la Universitatea din Zurich a reușit, pentru prima dată, să trateze șoareci care aveau o formă ereditară de epilepsie.
Prin utilizarea editării genetice, cercetătorii au reușit să corecteze ADN-ul defect direct în celulele cerebrale ale șoarecilor, ceea ce a dus la o reducere a crizelor induse de febră și la o îmbunătățire semnificativă a ratelor de supraviețuire în modelul animal. Această abordare deschide noi perspective pentru tratamentele viitoare ale epilepsiei ereditare, în loc să se limiteze doar la gestionarea simptomelor.
Epilepsia poate avea multe cauze, iar în cazul formelor genetice, o mutație în gena SCN1A este adesea responsabilă. Această genă conține informațiile necesare pentru un canal de sodiu în celulele nervoase, esențial în transmiterea semnalelor electrice. Neuronii acționează ca un sistem de frânare al creierului, iar atunci când acest sistem eșuează, rețelele neuronale devin hiperactive și pot declanșa crize epileptice.
Unele mutații din gena SCN1A conduc la o formă ereditară de epilepsie cunoscută sub denumirea GEFS+. Persoanele afectate de GEFS+ suferă adesea de crize febrile, care încep de obicei în copilărie. Până în prezent, aceste tulburări ereditare ale epilepsiei au fost tratate cu medicamente care reduc frecvența crizelor, dar care pot avea efecte secundare, iar nu toți pacienții răspund bine la tratamentele existente.
Folosind un model de șoareci cu GEFS+, echipa de cercetare condusă de profesori a demonstrat pentru prima dată că editarea genetică poate corecta o mutație cauzatoare de boală direct în creier. „Tratamentul a îmbunătățit comunicarea între celulele nervoase, a redus semnificativ frecvența crizelor febrile și a crescut supraviețuirea animalelor,” afirmă Lucas Kissling, cercetător postdoctoral și coautor al studiului.
Cercetătorii au adoptat o nouă abordare. „În loc să tratăm consecințele mutației, am vrut să corectăm eroarea direct în secvența genetică,” explică Kissling. Pentru a realiza acest lucru, echipa a utilizat o metodă de editare genetică precisă, denumită prime editing. Această tehnică se bazează pe instrumentul de editare genetică CRISPR/Cas și permite corectarea erorilor genomice izolate cu o precizie extremă, fără a fi necesară ruperea completă a ADN-ului. „Aceasta este crucială pentru celulele nervoase, care aproape nu se divid și sunt astfel greu accesibile cu multe metode convenționale de editare genetică,” adaugă Francesca Pietrafesa, cercetător postdoctoral și coautor al studiului.
Echipa a lucrat cu șoareci care purtau aceeași mutație SCN1A întâlnită la pacienții cu GEFS+. La fel ca omologii lor umani, animalele au dezvoltat crize epileptice induse de febră. După ce șoarecii au fost tratați cu prime editing, rezultatele au fost clare: cercetătorii au reușit să corecteze cu succes mutația cauzatoare de boală în majoritatea celulelor nervoase dintr-o regiune cheie a creierului. Terapia a îmbunătățit semnificativ semnalizarea alterată între celulele nervoase din creier, în timp ce a redus drastic frecvența crizelor febrile. „În grupul de control, aproximativ 80% dintre animale au dezvoltat crize,” spune Pietrafesa. „Dar după tratamentul foarte eficient cu prime editing, acest procent a scăzut la aproximativ 15%.”
Această abordare este extrem de promițătoare datorită păstrării mecanismelor naturale de reglare a genelor ale organismului. În loc să livreze o copie suplimentară a genei, așa cum se întâmplă în terapiile genice convenționale, corectează secvența defectuoasă chiar la sursă. „Chiar dacă acestea sunt încă rezultate preclinice dintr-un model de șoareci, descoperirile deschid noi perspective – nu doar pentru tratamentul epilepsiei legate de SCN1A, ci și pentru alte boli neurologice cauzate de o singură mutație genetică,” concluzionează Kissling.
