Epilepsja: odkrycie genu-przełącznika, który wyzwala chorobę!

Zespół francuskich naukowców z instytutu INSERM, we współpracy z badaczami amerykańskimi, ustalił, iż istnieje kluczowy gen odpowiedzialny z pojawianie się tej choroby. Chodzić ma tutaj o gen-przełącznik, który przekształca zdrowy mózg w mózg epileptyczny.

Epilepsja płatu skroniowego jest postacią padaczki najczęściej występującą u osoby dorosłej. Pojawia się ona najczęściej po takim uszkodzeniu mózgu jak uraz czaszkowy albo infekcja typu zapalenie opon mózgowych.

Christophe Bernard, dyrektor badań we francuskim instytucie INSERM oraz jego zespół z Marsylii (Jednostka INSERM 751 "Padaczka i kognicja"), we współpracy z zespołem amerykańskim, właśnie odkrył kluczowy gen w mechnizmie przekształcania zdrowego mózgu w mózg epileptyczny.

Gen ten, aktywowany w następstwie agresji mózgu, kontroluje ekspresję 1 800 innych genów, których zaburzenia uczestniczą w powstawaniu mózgu epileptycznego.

Kiedy zapobiegniemy działaniu tego genu-przełącznika u szczurów, okazuje się, że korzyści terapeutyczne są natychmiastowe, wyjaśniają naukowcy w artykule.

Prace te są przedmiotem publikacji w przeglądzie Annals of Neurology.

Przyczyną choroby uszkodzenie mózgu

Epilepsja, inaczej zwana również padaczką, jest chorobą neurologiczną najczęściej występującą, zaraz po migrenie. Dotyka ona od 1 do 2% populacji światowej.

Epilepsja płata skroniowego natomiast (ang. temporal lobe epilepsy, TLE) jest postacią padaczki najczęściej występującą u osób dorosłych. Jest ona odporna na wszystkie terapie farmakologiczne w 30% przypadków, na nieszczęście.

Poza tym, padaczka płata skroniowego jest bardzo często związana z zaburzeniami pamięci oraz problemami z uczeniem się, a także ze stanami depresyjnymi oraz niepokojem. Zaburzenia te, w dodatku, są często przeżywane przez pacjentów jako bardziej upośledzające niż same ataki epilepsji.

Padaczka płata skroniowego często wywodzi się z uszkodzenia mózgu (zapalenie opon mózgowych, uraz czaszki, etc.). Dziesiątki lat mogą tak naprawdę upłynąć między takim uszkodzeniem a pojawieniem się pierwszych napadów padaczkowych. Taki przedział czasowy pozwala na rozważenie poszukiwania leczenia prewencyjnego.

Ale, aby tego dokonać, podstawową sprawą jest określenie mechanizmów, które są odpowiedzialne za transformację mózgu zdrowego w mózg epileptyczny po takim urazie, podkreślają francuscy i amerykańscy uczeni.

Tysiące odpowiedzialnych genów

Badania fundamentalne pokazały już, iż uszkodzenie mózgu prowadzi do znaczącej reorganizacji w sieci neuronów, które składają się na mózg. Ta reorganizacja jest z kolei odpowiedzialna za pojawienie się ataków epileptycznych oraz zaburzeń z nimi powiązanych, takich jak zaburzenia pamięci.

Jednym z najbardziej uderzających elementów jest to, że ta reorganizacja jest modyfikacją ekspresji tysięcy genów, które determinują organizację funkcjonalną komórek mózgu. Każdy zmodyfikowany gen stanowi więc potencjalny cel terapeutyczny.

Taki kierunek obierały zresztą fundamentalne badania oraz środki farmaceutyczne, przez wiele lat. Przywrócenie funkcji danego genu być może byłoby wystarczające, aby zapobiec rozwojowi epilepsji. Ale ten typ strategii – jeden cel – nie jest jednak za bardzo skuteczny.

Zespół "Epilepsja" kierowany przez Christophe’a Bernard z Jednostki INSERM U751 w La Timone (Marsylia, Francja), we współpracy z ekipą amerykańską (Tallie Z. Baram, Uniwersytet Kalifornijski w Irvine), spróbowali poznać mechanizmy odpowiedzialne za reorganizację genów.

Ideą jest to, iż im bardziej działamy powyżej danego punktu, tym skuteczniejsze będzie leczenie, zadeklarował francuski naukowiec.

Gen, który kontroluje 1 800 innych

Autorzy badania zidentyfikowali gen, który jest aktywowany przez uraz mózgu i który ma tę właściwość, iż kontroluje ekspresję innych 1 800 genów. Ten ten nazywa się NRSF (Neuron Restrictive Silencing Factor).

Proteina NRSF w ten sposób wygenerowana będzie rekrutować inne proteiny, które przeszkodzą w odczytaniu DNA na poziomie niektórych genów, a więc przeszkodzą w produkcji protein kodowanych przez ten gen.

Używając laboratoryjnego modelu zwierzącego padaczki płata skroniowego, naukowcy stworzyli, a następnie wprowadzili „chemiczne przynęty” (peptydy nazywane oligodeoksynukleotydami), które przechwytują i utwierdzają wyprodukowaną proteinę NRSF, zapobiegając w ten sposób jej działaniu na namierzonych genach.

Leczenie to pozwala na przywrócenie ekspresji genów zablokowanych przez NRSF, na przywrócenie produkcji protein kodowanych przez te geny oraz przywrócenie funkcji zapewnianych przez te proteiny.

Te przynęty chemiczne, wstrzyknięte zwierzętom, mają bardzo ważne działanie terapeutyczne: spowolnienie progresji padaczki, zmniejszenie liczby ataków, przywrócenie pewnego rodzaju aktywności mózgowej (fale teta), która odgrywa centralną rolę w licznych procesach zapamiętywania i uczenia się.

Chodzi tutaj o pierwszą identyfikację ważnego przełącznika, odpowiedzialnego za transformację mózgu zdrowego w mózg epileptyczny, co otwiera nową drogę w kierunku leczenia prewencyjnego u ludzi, którzy są zagrożeni pojawieniem się padaczki w następstwie uszkodzenia mózgu.