A para studiów w ramach programu komórek macierzystych Uniwersytetu Południowej Kalifornii (USC) zidentyfikowano dwa białka, które mogą służyć jako cele w leczeniu stwardnienie zanikowe boczne (ALS) i leki, które można zastosować w leczeniu.

Badaniami kierował dr Justin Ichida, kierownik laboratorium Ichida w USC oraz a 2016 „Przyspieszenie odkrywania leków” dla beneficjenta grantu FTD.

Pierwsze badanie skupiało się na identyfikacji celów terapeutycznych za pomocą indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC) do replikacji neuronów ruchowych. Aby stworzyć te komórki macierzyste, badacze pobrali od uczestników badania komórki skóry i krwi, a następnie za pomocą specjalnego procesu biochemicznego przekształcili je w neurony ruchowe, które zachowały defekty powstałe w wyniku ALS. Neurony wykazały również obecność nieprawidłowe grudki TDP-43 powszechne w FTD i ALS.

Za pomocą tych neuronów testowych badacze sprawdzili ponad 1900 związków, aby ocenić skuteczność różnych leków zatwierdzonych przez FDA w leczeniu ALS. W badaniu zidentyfikowano 50 związków, które były najskuteczniejsze w leczeniu, w tym zatwierdzone leki na ALS edaravone (sprzedawane pod marką Radicava) i riluzol.

Naukowcy zauważyli, że edarawon, riluzol i inne leki były jedynie umiarkowanie skuteczne sporadyczne stwardnienie zanikowe boczne (ALS).. Odkryto również, że wiele związków skutecznych aktywuje receptor androgenowy, który zazwyczaj aktywuje się w odpowiedzi na hormony takie jak testosteron.

Aktywacja receptorów androgenowych prawdopodobnie wywoła niezamierzone skutki uboczne, zwłaszcza u kobiet, co skłoniło badaczy do zidentyfikowania innych celów leków. Zespół wskazał na SYF2, białko biorące udział w procesie kontrolującym sposób odczytywania genów przez organizm w celu wytworzenia różnych białek.

Jednym z bardziej obiecujących związków zidentyfikowanych w badaniu był apilimod, który, jak zauważyli naukowcy, może poprawić przeżycie komórek nerwowych i zmniejszyć zlepianie się nieprawidłowych białek, takich jak TDP-43 i PIKfyve. Drugie badanie opierało się na tym odkryciu i oceniało, czy blokowanie akumulacji PIKFYVE za pomocą apilimodu może być skutecznym sposobem leczenia ALS.

Wyniki badania wykazały, że poprzez hamowanie akumulacji PIKfyve za pomocą apilimodu, udało się zmniejszyć śmierć neuronów ruchowych. Ponadto badacze odkryli, że hamowanie PIKfyve zwiększa egzocytozę – proces stosowany przez komórki do usuwania niepożądanych cząsteczek, co z kolei powoduje, że neurony ruchowe usuwają grudki TDP-43. Warto zauważyć, że badacze zaobserwowali jedynie rozszerzoną egzocytozę w neuronach ruchowych dotkniętych ALS i nie zauważyli podobnego efektu w neuronach uczestników kontrolnych.

„Nasze odkrycia przybliżają nas do osiągnięcia naszego ogólnego celu: znalezienia terapii, które będą zasadniczo skuteczne dla wszystkich pacjentów cierpiących na ALS” – powiedziała dr Ichida.

Czy jesteś zainteresowany nauką o IPSC i ich zastosowaniu w badaniach FTD? Kliknij tutaj przeczytać o badaniu, w którym wykorzystano IPSC do badania zmutowanych białek tau.

Czy wiesz, że badacze mogą nawet zamówić IPSC online? Kliknij tutaj aby przeczytać o portalu internetowym IPSC Narodowego Instytutu Zdrowia.