Polscy naukowcy opracowali terapię celowaną niwelującą objawy autyzmu

Autyzm jest złożonym zaburzeniem neurorozwojowym, które charakteryzuje się zróżnicowanymi objawami u różnych osób. Obejmują one m.in. trudności z uczeniem się czy nieumiejętność przystosowania się do rzeczywistości. Najlepiej udokumentowaną jednogenową przyczyną autyzmu jest zespół łamliwego chromosomu X i związana z nim mutacja w genie FMR1.

- Na skutek  uszkodzenia tego genu mamy do czynienia z deficytem jego produktu -  białka FMRP, które pełni rolę regulatora produkcji wielu innych białek koniecznych do prawidłowego działania synaps, czyli połączeń pomiędzy komórkami nerwowymi. Powoduje to cały zestaw objawów, których nasilenie jest różne u poszczególnych pacjentów - powiedziała prof. Ewelina Knapska, główna autorka artykułu w "Molecular Psychiatry". 

Co ciekawe, aż 60 proc. osób cierpiących na autyzm ma mutację w genie FMR1. Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im M. Nenckiego PAN wykazali, że jeden symptom autyzmu towarzyszący zespołowi łamliwego chromosomu X można leczyć za pomocą terapii celowanej - zaburzenia poznawcze, problemy z uczeniem się.

Naukowcy przeprowadzili eksperymenty na mysim modelu autyzmu - zwierzęta zostały zmodyfikowane genetycznie, aby miały wyciszoną wersję genu FMR1. Takie gryzonie wykazały pełne spektrum zaburzeń autystycznych: zarówno problemy kognitywne (poznawcze), jak i deficyty w interakcjach społecznych. Nie produkowały one białka FMRP, które pełni funkcję regulatora innych enzymów, w związku z czym, w ich mózgach było za dużo białka MMP-9 - kluczowego dla prawidłowego funkcjonowania synaps. Proces uczenia się nie mógł więc zachodzić prawidłowo.

Warto dodać, że białko MMP-9 już od dawna jest na celowniku naukowców badających zespół łamliwego chromosomu X. Próbowano obniżyć jego aktywność za pomocą minocykliny (antybiotyku), ale lek ten wykazuje poważne skutki uboczne. 

- Żeby zwierzę - czy też człowiek - bo ten mechanizm działa u nas tak samo, mogli prawidłowo się uczyć się w odpowiedzi na nagrody potrzebna jest równowaga między MMP-9, a jego inhibitorem, czyli enzymem hamującym jego działanie, TIMP-1. Celowaliśmy również w taką strukturę mózgu, o której wiedzieliśmy ze wcześniejszych badań, iż odgrywa kluczową rolę w procesie uczenia się. Chodzi o jądro środkowe ciała migdałowatego - wyjaśniła prof. Knapska.

Podanie nanocząstek zawierających białko TIMP-1 do określonego obwodu neuronalnego w ciele migdałowatym myszy, które wcześniej kiepsko przyswajały sobie wiedzę na temat pozyskania słodkiej wody, sprawiło, że zwierzęta radziły sobie z zadaniem równie dobrze, co zdrowe osobniki. 

- Opracowaliśmy terapię o wysokiej specyficzności, potrójnie celowaną: w konkretny objaw, obwód neuronalny oraz mechanizm molekularny. Co ciekawe, choć po podaniu TIMP-1 autystyczne myszy zyskały zdolność uczenia się, nie stały się bardziej towarzyskie, co potwierdza wysoką specyficzność zastosowanego leczenia - dodała dr Alicja Puścian, pierwsza autorka artykułu.

W przyszłości to odkrycie może posłużyć do badań klinicznych nad leczeniem autyzmu. 

- Wykorzystane w naszych eksperymentach nanocząsteczki mają zdolność przekraczania bariery krew-mózg, można byłoby więc podać je dożylnie, a i tak trafiałyby do ośrodkowego układu nerwowego. Warto zaznaczyć, że nanocząsteczki już w tej chwili wykorzystywane są w leczeniu np. nowotworów. Przed taką formą podawania substancji leczniczych stoi świetlana przyszłość - podsumowała prof. Knapska.