Les chercheurs utilisent avec succès un vecteur viral adéno-associé pour restaurer la fonction cérébrale dans un modèle de souris de DEE52 lié à SCN1B, réduisant les crises et prolongeant la durée de vie, ouvrant la voie à la future thérapie génique chez les patients.
Étude: La thérapie génique néonatale mais pas juvénile réduit les convulsions et prolonge la durée de vie chez les souris du syndrome de Scn1b-dravet. Crédit d'image: Natali _ Mis / Shutterstock.com
Les encéphalopathies développementales et épileptiques (DEE) sont un groupe de troubles graves caractérisés par des crises fréquentes et des troubles intellectuels et du développement qui en ont résulté, souvent avec une base génétique.
Une telle condition est le syndrome de Dravet (DS), qui émerge généralement au cours de la première année de vie. Une étude récente publiée dans le Journal of Clinical Immunology met en évidence les avantages potentiels de la thérapie génique néonatale dans un modèle de souris DS.
Sommaire
Introduction
DS est principalement causé par des mutations dans le Scn1a Gene, qui code pour la sous-unité α (NAV1.1) du canal sodique de tension (VGSC) dans les membranes des cellules neuronales. Cependant, les mutations dans Scn1b Peut également conduire à DS ou à une forme plus sévère de DEE, connue sous le nom infantile précoce DEE52.
Ces crises sont résistantes aux traitements conventionnels et sont associés à un risque élevé de mortalité pendant les épisodes.
La protéine manquante dans DEE52 est la sous-unité β1 du VGSC, essentielle à l'excitation neuronale et à la modulation du flux d'ions sodium à la fois à la fois par les VGSC et les canaux potassiques détenus. Cette sous-unité joue un rôle essentiel dans le développement du cerveau et du cœur en régulant les propriétés excitables et la transcription des gènes.
Chez la souris manquant Scn1bune condition ressemblant à DeE52 se développe, caractérisée par des crises spontanées du corps entier, le fait de ne pas prospérer, d'ataxie et d'arythmies cardiaques. Ces symptômes entraînent une mort prématurée au cours des trois premières semaines de la vie.
La recherche a montré que les neurones corticaux de ces souris présentent des anomalies, avec des réponses excitantes altérées dans les interneurones positifs par la parvalbumine et les neurones pyramidaux. De plus, l'absence de la sous-unité β1 conduit à une réduction Scn1a et l'expression de NAV1.1 aux niveaux d'ARN et de protéines.
Aperçu de l'étude
L'étude visait à développer et à évaluer une thérapie de remplacement de gènes pour DeE52 en utilisant un vecteur de virus associé à l'adénovirus (AAV) codant pour l'ADN circulaire (ADNc) pour la sous-unité β1, appelé AAV-NAVβ1. Ce vecteur a été administré dans les espaces ventriculaires cérébraux de Scn1b-Mélies nuls.
Après le traitement, le vecteur AAV-NAVβ1 a réussi à exprimer la protéine de la sous-unité β1 dans les neurones excitateurs et inhibiteurs. Les souris traitées le deuxième jour de la vie ont connu des convulsions de moins et moins sévères, ainsi qu'une augmentation notable de la durée de vie.
De plus, ils n'ont pas présenté de sensibilité aux crises à la fièvre, un déclencheur commun dans Scn1b-Mélies nuls.
La restauration de la sous-unité β1 a également rétabli Scn1a Expression, améliorant l'excitabilité des neurones corticaux. Cependant, malgré l'augmentation significative de la survie, les souris traitées n'ont pas réussi à prendre un poids normal.
Alors que les chiots non traités pesaient environ 5,5 g au moment de la mort, les chiots traités ont atteint environ 10 g, encore significativement en dessous du poids typique de 20 g observé chez des souris saines à l'âge de 40 jours.
Variabilité de la réponse
L'efficacité de la thérapie AAV-NAVβ1 variait selon les souris traitées. Dans certains cas, les animaux ont continué de subir des crises, bien que moins, plus courtes et plus douces, sans épisodes de plus de 10 secondes.
Parmi un sous-ensemble de 40 souris traitées, la plupart ont vécu au-delà de 30 jours, bien que trois sont morts de crises et d'autres ont succombé à la gaspillage. Certaines souris, cependant, ont survécu à plus de 100 jours sans crises, semblant normales en dehors de leur taille plus petite.
Timing du traitement
Fait intéressant, l'administration du double de la dose d'AAV-NAVβ1 le dixième jour de la vie n'a pas produit d'améliorations, ce qui suggère que des changements de cerveau irréversibles peuvent déjà avoir eu lieu.
Alternativement, la dose peut avoir été insuffisante à mesure que le cerveau augmentait. Des études antérieures indiquent que certains vecteurs AAV prennent jusqu'à deux semaines pour atteindre les niveaux thérapeutiques de l'expression de l'ARNm et des protéines dans le cerveau, ce qui pourrait expliquer le manque d'effet dans les traitements ultérieurs.
Sécurité chez des souris normales
Lorsque AAV-NAVβ1 a été administré à des souris saines, une expression excessive de la sous-unité β1 a été observée dans le cerveau sans aucun préjudice apparente. Les chiots traités vivaient au-delà de 100 jours, et tandis que les schémas de tir neuronaux ont changé, aucune activité épileptique spontanée ou mort prématurée ne s'est produit.
Dans Scn1b-NULLES Neurones, la dépolarisation est redevenue à la normale, tandis que dans les neurones de type sauvage, un décalage hyperpolarisant s'est produit, conduisant à une augmentation des fréquences de tir à des seuils inférieurs. Cela pourrait refléter les niveaux élevés d'expression de la protéine β1 dans les cerveaux non affectés après le traitement.
Conclusion
«Ce travail jette les bases du développement futur d'une stratégie thérapeutique génétique pour Scn1b-Les patients atteints de DEE liés. » Les résultats démontrent la promesse d'une thérapie génique précoce dans l'extension de la durée de vie et la réduction de la gravité des crises dans un modèle de souris de DeE52.
Les recherches futures seront cruciales pour optimiser les méthodes de dose, de calendrier et de livraison pour maximiser les avantages thérapeutiques.
