Autyzm: lek przeciwnowotworowy może poprawić zachowania społeczne
Nowe badania przeprowadzone przez State University of New York w Buffalo sugerują, że lek przeciwnowotworowy może odwrócić zaburzenia społeczne związane z autyzmem.
W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Neurosciencebadacze donoszą, jak niskie dawki romidepsyny - leku zatwierdzonego w Stanach Zjednoczonych do leczenia chłoniaka - „przywróciły ekspresję genów i odwróciły deficyty społeczne” w mysim modelu autyzmu.
Zaburzenie ze spektrum autyzmu (ASD), które jest stanem rozwojowym, wpływa na zachowanie, interakcje społeczne i komunikację.
Statystyki zebrane w USA sugerują, że 1 na 68 dzieci ma ASD i że występuje około 4-5 razy częściej u chłopców niż u dziewcząt.
Chociaż możliwe jest zdiagnozowanie zaburzenia w wieku 2 lat, większość rozpoznań ASD nie zostaje potwierdzona przed ukończeniem 4 lat.
Szacuje się, że koszty ekonomiczne dzieci z ASD w USA mieszczą się w przedziale od 11,5 miliarda do 60,9 miliarda dolarów.
Niskie dawki „odwrócone deficyty społeczne”
Spośród wszystkich trudnych i niszczących objawów, które towarzyszą ASD, trudności w interakcji z innymi i nawiązywaniu relacji są szczególnie denerwujące i obecnie nie ma skutecznego leczenia.
Uważa się, że nowe badanie jest pierwszym, które wykazało, że możliwe jest złagodzenie tego pierwotnego objawu ASD poprzez celowanie w dużą liczbę genów związanych z zaburzeniem.
„Odkryliśmy”, mówi starszy autor badania Zhen Yan, profesor na Wydziale Fizjologii i Biofizyki, „związek drobnocząsteczkowy, który wykazuje głęboki i długotrwały wpływ na deficyty społeczne podobne do autyzmu bez widocznych skutków ubocznych […] . ”
Uważa, że jest to szczególnie ważne, ponieważ „wiele obecnie stosowanych związków w leczeniu różnych chorób psychicznych nie wykazało skuteczności terapeutycznej w przypadku tego podstawowego objawu autyzmu”.
W swoich badaniach prof. Yan i jej zespół odkryli, że 3 dni leczenia niskimi dawkami romidepsyny „odwracają deficyty społeczne” u myszy z niedoborem genu SHANK3, który jest znanym czynnikiem ryzyka ASD.
Odwrócenie deficytów społecznych trwało 3 tygodnie, od okresu młodzieńczego do późnej adolescencji - co jest krytycznym okresem u myszy dla rozwoju umiejętności komunikacyjnych i społecznych i odpowiada kilku ludzkim latom.
Wskazują to na to, że podobne leczenie może być długotrwałe u ludzi - sugerują naukowcy.
Mechanizm epigenetyczny
To nowe badanie opiera się na wcześniejszych pracach prof. Yana i zespołu z myszami, które pokazały, jak utrata SHANK3 zaburza działanie receptora n-metylo-D-asparaginianu, który pomaga regulować emocje i funkcje poznawcze. Zakłócenie spowodowało problemy w komunikacji między komórkami mózgowymi i doprowadziło do deficytów społecznych związanych z ASD.
Aby zmierzyć deficyty społeczne u myszy, naukowcy umieścili je w kontrolowanych środowiskach, w których mogli ocenić ich preferencje dotyczące bodźców społecznych (takich jak interakcja z inną myszą) w porównaniu z preferencjami dotyczącymi bodźców pozospołecznych (takich jak eksploracja obiektu nieożywionego).
Naukowcy wykazali, w jaki sposób romidepsyna była w stanie odwrócić deficyty społeczne poprzez przywrócenie funkcji genów poprzez mechanizm epigenetyczny.
Mechanizmy epigenetyczne to procesy genetyczne zdolne do włączania i wyłączania genów oraz zmiany ich ekspresji bez zmiany podstawowego kodu DNA.
Prof. Yan mówi, że poprzednie badania sugerowały, że zmiany epigenetyczne mogą mieć duży wpływ na ASD.
Przebudowa chromatyny otworzyła geny ASD
Istnieje kilka sposobów, w jakie mechanizmy epigenetyczne mogą zmieniać ekspresję genów bez zmiany ich DNA. Na przykład mogą wyciszyć geny, dołączając chemiczne znaczniki do swojego DNA.
Jednak prof. Yan mówi, że głównym mechanizmem epigenetycznym w ASD jest ten, który przebudowuje strukturę chromatyny, która jest kompleksem DNA i białek pakujących, które pomagają w kompresji do jądra komórki.
Prof. Yan zauważa, że „znaczne nakładanie się genów ryzyka autyzmu i raka, z których wiele to czynniki przebudowy chromatyny, potwierdza pomysł zmiany przeznaczenia leków epigenetycznych stosowanych w leczeniu raka jako ukierunkowanych metod leczenia autyzmu”.
Jednym z ważnych wyników nowego badania jest wykazanie, że jednym lekiem może być celowanie do dużej liczby genów związanych z ASD.
Romidepsyna to modyfikator histonów, który jest rodzajem związku, który zmienia białka lub histony, które pomagają organizować DNA w jądrze.
Lek „rozluźnia gęsto upakowaną chromatynę”, wyjaśnia prof. Yan. Rezultatem jest przywrócenie ekspresji genów poprzez uczynienie genów bardziej dostępnymi dla cząsteczek, które tłumaczą ich instrukcje.
Przy pomocy badań przesiewowych całego genomu naukowcy odkryli, że romidepsyna przywróciła ekspresję genów w większości ponad 200 genów, które zostały wyciszone w modelu myszy z autyzmem stosowanym w badaniu.
„Zaleta możliwości dostosowania zestawu genów zidentyfikowanych jako kluczowe czynniki ryzyka autyzmu może wyjaśniać silną i długotrwałą skuteczność tego środka terapeutycznego w leczeniu autyzmu”.
Prof. Zhen Yan
