Британські вчені розробили потенційний метод генної терапії епілепсії, який націлюється лише на роботу нейронів мозку, які безпосередньо залучені до розвитку нападу. Вони пропонують вводити у мозок ген, який пригнічує активність нейронів, але завдяки зв'язаному з ним фрагментом ДНК активується лише у надмірно збуджених клітинах, запобігаючи втручанню у роботу здорових нейронів. Перші успішні випробування науковці вже провели на мишах, про що повідомляють у журналі Science.
peshkov / Adobe Stock
Яким чином може допомогти генна терапія при епілепсії?
Епілепсія характеризується судомними нападами, які стаються через різке зростання нейрональної активності у мозку. Більшість випадків хвороби ефективно піддається контролю за допомогою лікарських засобів, але десь третина пацієнтів не реагує на стандартне лікування. Тоді у важких випадках можуть вдаватися до видалення частини мозку, у якій спостерігається періодична надмірна активність. Але це супроводжується значним ризиком.
Потенціал вбачають у генній терапії епілепсії. Але якщо дотепер вона невибірково націлювалася на нейрони — і залучені у нападах, і просто прилеглі — то вчені Університетського коледжу Лондона пропонують більше контролю. Їхній задум у тому, щоб впливати на роботу лише тих нейронів, які надмірно активуються й спричиняють епілептичний напад. Для цього вони вирішили вводити у мозок безпечні аденовіруси, які доставлять у клітини ген KCNA1, що контролюватиме активність нейронів. Він кодує білок, здатний пригнітити нейрони, але частина ДНК, що ініціює зчитування гена, активується лише при інтенсивному збудженні нейронів.
Як працює задум на практиці?
Перші підтвердження життєздатності ідеї вчені отримали в дослідах на культурах тканин та мозкових органоїдах. Введення гена допомогло швидко зменшити активність окремих нейронів, а також синхронну активацію групи нейронів, що властиво при епілептичних нападах. Тож далі досліди проводили на живих мишах із епілепсією, у яких сплески активності відбувалися у гіпокампі — ключовій для пам'яті та навчання ділянці мозку, яка й у людей часто уражається при епілепсії. Ін'єкцію вірусів, які несуть бажану ДНК, зробили безпосередньо у цю структуру.
У лікованих генною терапією мишей суттєво зменшилися сила та кількість епілептичних нападів, у порівнянні з нелікованими мишами. Водночас не порушилася пам'ять, здатність до навчання та нормальна поведінка. Лікування підвищувало поріг збудливості нейронів, але діяло головним чином на запобігання нових судом. Так, воно пригнічувало напади, які з'являлися протягом 24 годин після першого, але не суттєво впливало на напад, що його вчені зініціювали через два тижні після першого.
Імовірно, це пов'язано з тим, що при епілепсії відбуваються ще й часті, але короткострокові сплески синхронної нейрональної активності, які не спричиняють явних судом, але яких може бути достатньо для посилення експресії KCNA1. Тому відбуватиметься тривале пригнічення судом. Утім, при збільшенні інтервалів між нападами концентрація білка поступово падатиме до рівня, коли він не зможе так само ефективно запобігати новим нападам.
Надалі автори хочуть вдосконалити підхід, наприклад, забезпечивши йому можливість спиняти напади та контролювати інтенсивність і тривалість експресії KCNA1. А те, що аденовірусні вектори вже використовують у клінічній практиці, на думку вчених, спростить шлях до перших випробувань терапії на людях.