Sukces w leczeniu autyzmu. Terapia genowa naprawia mutacje

Kluczowy gen dla pracy mózgu

SHANK3 to gen kodujący białko, które odgrywa kluczową rolę w funkcjonowaniu neuronów w mózgu. Jest ono szczególnie istotne dla prawidłowego działania synaps – miejsc, w których odbywa się komunikacja między neuronami. Dzięki pełnieniu funkcji „rusztowania” w synapsach białko to organizuje inne niezbędne składniki, co ma istotne znaczenie dla potencjalnych terapii w leczeniu autyzmu.

Badacze z Uniwersytetu w Tel Awiwie odkryli, że mutacja w genie SHANK3 ma wpływ na rozwój autyzmu, który – jak twierdzą – ma podłoże genetyczne. Mutacja ta odpowiada za niemal milion przypadków autyzmu na świecie. Izraelscy naukowcy opracowali terapię genetyczną, która poprawiła funkcjonowanie komórek z tą mutacją, co może otworzyć drogę do nowych metod leczenia. Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie Science Advances.

Polecamy: Autyzm i gry fabularne. Słynna „Dungeons and Dragons” stała się pomocą w terapii

Leczenie autyzmu a zaburzenie neurorozwojowe

Autyzm to powszechne zaburzenie neurorozwojowe, które dotyka 1–2 proc. ludzi na świecie i wymaga coraz skuteczniejszych metod leczenia. W Polsce brakuje dokładnych danych na temat liczby osób z tym zaburzeniem. Według szacunków w 2021 roku u blisko 74 tys. dzieci i młodzieży do 17. roku życia rozpoznano autyzm lub zespół Aspergera. Uwzględniając diagnozy u dorosłych, przypuszcza się, że w Polsce może żyć nawet pół miliona osób w spektrum autyzmu.

Przyczyn autyzmu doszukuje się zarówno w czynnikach środowiskowym, jak i genetycznych. Naukowcy z Tel Awiwu skupili się na tych ostatnich, szczególnie na mutacji w genie SHANK3.

„W tym badaniu staraliśmy się pokazać inne, wcześniej nieznane mechanizmy, przez które mutacje w genie SHANK3 zakłócają rozwój mózgu, prowadząc do objawów autyzmu” – powiedział prof. Boaz Barak z Uniwersytetu w Tel Awiwie.

Zespół badawczy skupił się na dwóch elementach, których wcześniej nie badano – nieneuronalnych komórkach mózgu (tak zwanych glejach) oraz osłonkach mielinowych. Mielina to warstwa tłuszczowa otaczająca włókna nerwowe w mózgu i całym ciele. Działa jak izolacja w kablach, wspomagając szybkie i skuteczne przesyłanie sygnałów między neuronami. Bez mieliny komunikacja w układzie nerwowym byłaby znacznie wolniejsza, co prowadziłoby do problemów z ruchem, myśleniem i czuciem. Gleje z kolei odpowiadają za wytwarzanie mieliny. Uszkodzenie mieliny skutkuje zakłóceniami transmisji informacji między regionami mózgu, pogarszając jego funkcjonowanie.

Genetycznie zmodyfikowany model autyzmu

W ramach eksperymentu naukowcy stworzyli genetycznie zmodyfikowany model autyzmu, wprowadzając mutację w genie SHANK3, odzwierciedlającą autyzm u ludzi. Odkryli, że mutacja powoduje dwa główne problemy w mózgu: zakłócenie działania białka SHANK3 w glejach oraz zaburzenia w produkcji mieliny. Uszkodzona mielina nie izoluje dobrze nerwów, co spowalnia przesyłanie sygnałów i zaburza współpracę różnych części mózgu. Model badawczy wykazał pogorszenie jakości mieliny w wielu obszarach mózgu, co negatywnie wpłynęło na zachowanie myszy.

„Dzięki temu modelowi zauważyliśmy, że mutacja wpływa negatywnie na rozwój i funkcjonowanie mózgu na dwa sposoby. Po pierwsze, białko SHANK3 odgrywa kluczową rolę zarówno w neuronach, jak i w glejach. Umożliwia ono receptorom odbieranie sygnałów chemicznych, takich jak neuroprzekaźniki, a jego nieprawidłowe działanie zakłóca komunikację między komórkami pomocniczymi. Po drugie, nieprawidłowe funkcjonowanie glejów prowadzi do problemów z produkcją mieliny, co dodatkowo pogarsza funkcjonowanie mózgu” – zauważyła współautorka badania, Inbar Fischer.

Polecamy: HOLISTIC NEWS: Abecadło znowu spadło. Analfabetyzm powraca, choć inny niż kiedyś #obserwacje

Terapia genowa w leczeniu autyzmu

Badania nie skończyły się na zidentyfikowaniu źródła mutacji. Kolejnym krokiem było poszukiwanie metody naprawy uszkodzeń, które ona spowodowała.

Zespół badawczy pobrał gleje z mózgów myszy z mutacją w genie SHANK3 i wprowadził do nich DNA z prawidłową ludzką sekwencją tego genu. Dzięki temu komórki zaczęły produkować prawidłowe białko, które zastąpiło to uszkodzone, przywracając ich funkcję. Terapia genetyczna naprawiła mechanizmy komunikacji i umożliwiła prawidłowe wytwarzanie mieliny.

Aby potwierdzić te wyniki, badacze stworzyli ludzkie gleje z komórek skóry dziewczynki z mutacją SHANK3, podobną do tej obserwowanej u myszy. Komórki te wykazywały podobne zaburzenia, jak w przypadku ich mysich odpowiedników, co potwierdziło skuteczność zastosowanej metody.

Izraelskie odkrycie może przyczynić się do opracowania nowej terapii genowej, otwierając perspektywy na skuteczniejsze leczenie autyzmu. Ma ono istotne znaczenie zarówno dla nauki, jak i medycyny. Naukowcy wykazali, że uszkodzona mielina odgrywa kluczową rolę w tym zaburzeniu. Zidentyfikowali również mechanizm odpowiedzialny za problemy z jej produkcją. Pojawia się jednak pytanie, czy taka terapia wzbudzi zainteresowanie wszystkich osób w spektrum autyzmu.

Polecamy: Autyzm dziecięcy pod lupą naukowców. AI pomaga go wykryć