[origo] - egészség - Mozgatórendszeri betegségek és gyógyításuk génterápiás lehetőségei

A TREAT-NMD (Translational Research in Europe for the Assessment and Treatment of Neuromuscular Disease) nemzetközi konzorcium 2007 januárjában az Európai Unió támogatásával alakult. Célja a mozgatórendszert érintő (neuromuszkuláris) betegségek, elsősorban a súlyos izomsorvadással járó Duchenne-izombetegség (DMD) és a gerincvelői eredetű izomsorvadás (SMA) elleni hatékony terápiás eljárások kifejlesztésének és kipróbálásának európai összehangolása (a két betegség részletes leírását lásd keretes anyagunkban). A konzorcium 4. tanácskozását február 2-5. között Budapesten rendezték 56 konzorciumi tag részvételével. A TREAT-NMD szervezet 11 európai ország 21 partnerszervezetét köti össze. A konzorciumi tagok közé kutató genetikusok és orvosok, gyermek és felnőtt neurológusok, valamint a gyógyszercégek és a betegszervezetek képviselői tartoznak.

A TREAT-NMD betegadatbázis létrehozó munkacsoportjához a konzorcium egyetlen kelet-európai partnereként az Országos Környezetegészségügyi Intézet (OKI) Molekuláris Genetikai és Diagnosztikai Osztálya is csatlakozott. A Dr. Karcagi Veronika vezette kutatócsoport feladata a magyarországi, de lehetőség szerint a kelet-európai régió diagnosztizált DMD és SMA betegeinek felkutatása és klinikai adatainak regisztrációja a nemzeti, majd az összeurópai adatbázisban. A diagnosztizált betegek információs anyagot kapnak a konzorcium működéséről és céljairól, a beleegyező nyilatkozat és a regisztrációs lap kitöltésével adataik bekerülhetnek a nemzetközi adatbázisba. A klinikai adatok pontos rögzítése lehetővé teszi majd a különböző betegségtípusokra irányuló célzott klinikai vizsgálatok lehetséges résztvevőinek elérését, és - közreműködő szándékuk esetén - a vizsgálatba való bevonásukat. A betegek adatai természetesen titkosítva kerülnek az európai adatbázisba, csak a magyar adatbázis kezeléséért felelős személy férhet hozzá a személyes adatokhoz, hogy szükség esetén az érintetteket értesíteni tudja. Az etikai irányelvek betartását a konzorcium etikai bizottsága felügyeli, emellett a szociális szempontokat is figyelembe véve igazgatja a kutatások megszervezését és a betegek kezelését.

1. Normál, 2. DMD beteg (jobbra fent), 3. Nôi DMD hordozó, 4. BMD beteg
A disztrofin fehérje immunhisztokémiai festődése

A konzorcium másik fő feladatának az ápolási standardok kidolgozását tartja, vagyis lehetővé teszi, hogy a résztvevő országok betegei ezentúl egységes, a legújabb kutatási eredményeknek megfelelő ellátásban részesüljenek. A konferenciához kapcsolódóan ápolási tréningkurzust is tartottak a neurológusok, genetikusok és gyermekgyógyászok, valamint a szülők számára.

A Duchenne/Becker-féle izomdisztrófia és a gerincvelői eredetű izomsorvadás

A mozgatórendszert érintő betegségek, bár ritka betegségnek számítanak, világszerte mintegy 2,2 millió embert érintenek (ritkának nevezik azt a betegséget, amelyben tízezer emberből hatnál kevesebben szenvednek). Európában a betegek száma 240 ezer, Magyarországon csak a Duchenne- és a Becker-izombetegségben mintegy 300, gerincvelői izomsorvadásban pedig legalább 250 beteg szenved. Mind a DMD, mind az SMA betegség genetikai háttere jól ismert: mindkét betegség kialakulásáért egy-egy gén mutációi felelősek.

A krónikus izomsorvadással járó leggyakoribb betegség a Duchenne/Becker-féle izomdisztrófia DMD/BMD: Duchenne/Becker Muscular Distrophy). Az izmok sorvadása fokozatos, először a végtagizmok, elsősorban a láb izomzata érintett, majd a sorvadás a törzs izmaira, később a szívizomra is átterjed. Fontos a betegség korai felismerése, mert ugyan a Duchenne-izomdisztrófia ma még a gyógyíthatatlan betegségek közé tartozik, de az izomműködést támogató, általános anyagcsere-javító gyógyszerek, valamint az izom gyulladásának kortikoszteroidokkal való kezelése késleltetik a betegség előrehaladását. Ha egy kisfiú még 18 hónapos korában sem áll fel, illetve későn kezd járni, nehezen áll fel és botladozva jár, akkor az izomsorvadásra is gondolni kell. A kezelések ellenére a beteg kisfiúk 13-15 éves korukra kerekesszékbe kényszerülnek, 20-25 éves korban pedig már halálos kimenetelűvé válhat a szívizom és a légzőizmok bénulása. A Duchenne- izomdisztrófiánál sokkal ritkább a Becker-izomdisztrófia, az ebben szenvedő betegekben csonka, de valamennyire működőképes disztrofin fehérje termelődik, így a tünetek később jelentkeznek és az érintettek sokkal tovább megőrzik járásképességüket. A súlyosabb megbetegedésben előfordulhat az értelmi fejlődés zavara is. A Duchenne-izomdisztrófia előfordulási gyakorisága 1:3500, a Becker-izomdisztrófiáé 1:30 000.

A gerincvelői eredetű izomsorvadás (SMA: Spinal Muscular Atrophy) többnyire szintén gyermekkorban jelentkezik. Legsúlyosabb formájában, az úgynevezett Werdnig-Hoffman-kórban (SMA 1) szenvedő gyermekek soha nem tanulnak meg ülni sem, és a légzőizmok bénulása még kétéves koruk előtt halálukat okozza. A Fried-Emery kórban (SMA 2) szenvedő gyerekek felülni még megtanulnak, járni viszont sohasem lesznek képesek, már kamaszkorban életüket vesztik. A legenyhébb fokozatú gerincvelői eredetű izomsorvadásban, az úgynevezett Kugelberg-Welander-kórban (SMA 3) szenvedők járni is megtanulnak, viszont kamaszkorban kerekesszékbe kényszerülnek. Élettartamuk ugyan nem korlátozott, de a fokozatosan elhatalmasodó bénulás folyamatosan rontja életminőségüket, végül már csak ujjaik mozgatására képesek. Az SMA különböző súlyossági fokozataiért a SMN2 gén kópiaszáma felelős (lásd cikkünk következő oldalán). Az esetek mintegy 70 százalékában a legsúlyosabb, SMA 1 típusú megbetegedés lép fel, ilyen betegek a hibás SMN1 gén mellett vagy annak teljes hiányában általában csak egy kópiában hordozzák az SMN2 gént. A felnőttkorban, 35 éves kor felett kezdődő SMA 4-re a tünetek nagyon lassú terjedése jellemző.

A Duchenne-izombetegségben a disztrofin gén mutációja miatt nem, vagy csak töredékesen termelődik a disztrofin nevű fehérje, amely ezért nem képes ellátni az izomrostok funkcionális és a jelátviteli folyamataiban betöltött szerepét - az izomrost ennek következtében indul pusztulásnak. A normális szerkezetű disztrofin fehérje feladata az izommozgás okozta mechanikai stressz fizikai csillapítása, ami ha nem történik meg, az izomfehérjék összehúzódása apró sérüléseket, lyukakat ejt a sejtmembránban. A lyukak jelenléte fehérjebontó enzimeket aktivál, ami az izomsejt anyagainak lebontásához, vagyis az izomsejt illetve az izomrost elhalásához vezet. Az elhalt izomsejt helyén újabb izomsejt alakul ki, majd a disztrofin fehérje nélkül ez is pusztulásnak indul. Az izomszövet néhány ilyen regenerációs ciklus alatt "kifárad", majd helyét idővel kötő-, illetve zsírszövet veszi át.

A disztrofin fehérje génje az X-kromoszómán található, ezért a génhiba az esetek 99 százalékában fiúgyermekeket betegít meg. A fiúgyermekek a betegséget az esetek 2/3 részében a nem beteg, de a hibás gént hordozó édesanyjuktól örökölték. Az esetek 1/3 részében a beteg kisfiú új mutációs esemény áldozata. Ez a viszonylag magas új mutációs ráta is mutatja, hogy a disztrofin fehérjét kódoló gén igen nagy: összesen 2,4 millió bázispárjával ez a humán genom legnagyobb ismert génje.

A disztrofin fehérje előfordulási helye

A betegség igen ritkán a hibás gént hordozó leányokban is kialakul. Ez az X-kromoszómák véletlenszerű inaktiválódására vezethető vissza: amennyiben az izomrostok túlnyomó többségében a jó génváltozatot hordozó X-kromoszóma inaktiválódik, a beteg izmaiban nem képződik a normál izomműködés biztosításához elegendő disztrofin fehérje. Női betegeknél a betegség tünetei jóval enyhébbek.

Egy hordozó anya lányának és fiának is 50-50 százalék esélye van arra, hogy az édesanyától a hibás génváltozatot örökölje, hiszen édesanyjától az utód vagy a jó vagy a hibás génváltozatot hordozó X-kromoszómát örökli.

Az SMA genetikai háttere

A gerincvelői eredetű izomsorvadásban a gerincvelői mozgató idegsejtek, az úgynevezett alfa-motoneuronok nem megfelelő növekedése és működése egy gén, az esetek 98 százalékában az SMN1 gén ("survival of motoneuron1") hibájára vezethető vissza. A normális mozgató idegsejtek feladata, hogy az izmok felé az ingerületet közvetítsék, vagyis összehúzódásra késztessék őket. A hibás SMN fehérje, illetve a fehérje hiánya így másodlagosan okoz izomsorvadást. Az SMN1 gén nem az ivari kromoszómán, hanem az 5. kromoszómán található. A génhiba elég gyakori, minden 35. ember hordozza. A betegség recesszív, vagyis az egyik 5. kromoszómáján a hibás génváltozatot hordozó szülő maga nem betegszik meg. Ilyen esetekben a nem hibás kromoszómáról termelődő ép fehérje képes a mozgató idegsejtek funkcióinak fenntartására, vagyis a betegség nem jelenik meg. Minden 6000 gyermek közül egy születik ezzel a rendellenességgel, ilyenkor a gyermek mindkét 5. kromoszómáján az SMN1 gén hibás változata van jelen. A betegség megjelenésért csak az esetek 2 százalékában felelős újonnan fellépő mutáció.

Az SMN1 gén a törzsfejlődés során megkettőződött és kisebb változáson átmenve SMN2 kópiaként is szerepel a humán genomban (ez az SMN1 géntől csak 5 bázispárban különbözik: a bázispárok a DNS "építőkockái"). Ez az 5 bázispárnyi különbség felelős azért, hogy az SMN2 génről az esetek 90 százalékában nem-működőképes SMN fehérje termelődik. 10 százalékban azonban az SMN2 génről is termelődik működőképes fehérje, a betegség súlyosságában megmutatkozó különbségek pedig éppen arra vezethetők vissza, hogy az SMN2 gén hány kópiában van jelen a beteg sejtjeiben. Minél magasabb a betegben az SMN2-kópiák száma, összességében annál több működőképes fehérje termelődhet, ami a betegség tüneteinek enyhítésén keresztül különböző súlyossági formák megjelenését eredményezi. Érdekes, hogy egészséges emberekben az SMN2 gén akár hiányozhat is, betegekben azonban mindig jelen van.

Szűrés és diagnosztika

Dr. Karcagi Veronika az [origo] kérdésére elmondta, hogy az SMA molekuláris genetikai szűrését az országban egyedül az OKI Molekuláris Genetikai és Diagnosztikai Osztályának laboratóriumában végzik. A DMD/BMD betegségek szűrésére a budapesti laboratóriumon kívül Szegeden, Pécsett és Debrecenben is van lehetőség. "Az olyan családokban, ahol már született DMD vagy SMA betegségben szenvedő gyermek, a következő terhesség vállalásakor mindenképpen felajánljuk a prenatális genetikai szűrővizsgálatot. Ezt a vizsgálatot a DMD esetén az anya még gyermekvállalás előtt álló nőrokonainak, az SMA esetén pedig az anya, illetve az apa közeli hozzátartozóinak is lehetővé tesszük. A hordozóság megállapítását csak 18 év feletti emberek vérének vizsgálatával végezzük. A veszélyeztetett magzat szűrését a terhesség 11-12. hetében a magzatboholyból kinyert sejtek genetikai tesztjével végezzük" - mondta Dr. Karcagi.

A génterápiás eljárások célja mindkét betegség esetén az, hogy a hiányzó vagy a hibás gén helyett a genomba az ép gént bejuttatva működőképes fehérje előállítása váljon lehetővé. A DMD esetén alkalmazott úgynevezett vírus-génterápia esetén az izomba vírusvektorok segítségével mini disztrofin-gént juttatnak be (a teljes humán gén túl nagy ahhoz, hogy bejuttatása megoldható legyen). A bejuttatni kívánt gént a molekuláris genetika módszereivel építik be a betegséget nem okozó vírusok genetikai állományába, majd a vírust a célsejtekbe juttatják. Itt a vírus beépül a sejt DNS-ébe, ezután már lehetővé válik a gén kifejeződése, vagyis a DNS szakasz által kódolt fehérjemolekula szintézise. Az erre vonatkozó kutatások már több mint 10 éve zajlanak, de még jelenleg is csak állatkísérletek szintjén tartanak. A DMD betegség állatmodelljei az enyhén izomdisztrófiás egerek, illetve a súlyosan beteg golden retriever kutyák.

Az SMA-val kapcsolatban szintén folynak hasonló kutatások, eddig azonban jóval kevesebb tapasztalatot sikerült gyűjteni, mert a főemlősöket kivéve az állatokban nincs jelen az SMN2 gén, ezért az SMN1 gén kísérleti kikapcsolása az állat elpusztulását okozza. Hogy lehetővé váljon az állatmodell-kísérletek elvégzése, először a humán SMN2 gént kellett beültetni a kísérleti egerekbe: a génmódosított egerek már jól modellezik az emberi betegséget, így rajtuk sikeresen kipróbálhatók a különböző gyógyszerek. Ma már SMA betegségben szenvedő macska is segíti a terápiás kipróbálásokat.

A Duchenne-izomdisztrófia esetén biztató próbálkozásnak mutatkozik az úgynevezett antisense oligonukleotid terápia. Ennek során a fehérjeképződés megindítása egy kisméretű RNS darab bejuttatásával a hibás génről is lehetővé válik, és viszonylag működőképes, csonkolt disztrofin fehérje állítódik elő, vagyis a súlyosabb DMD enyhébb BMD-vé alakul. 2007-ben Hollandiában, a leideni egyetem közreműködésével már 5 kisfiú bevonásával kedvező eredményekkel tesztelték az eljárást. A mostani budapesti konferencián a kutatócsoport arról számolt be, hogy újabb humán klinikai vizsgálatok elvégzésére kaptak engedélyt.

A DMD-s megbetegedések mintegy 30 százaléka a disztrofin génben bekövetkező pontmutációra vezethető vissza: ezekben az esetekben akár egyetlen bázispár cseréje is a fehérjeszintézis megállását eredményezheti. A PTC 124 nevű vegyület bizonyos pontmutációk helyére kötődve megakadályozza, hogy DNS-ből átírt RNS leolvasása közben a pontmutációt hordozó szakasz "stop-kodon"-ként értelmeződjön, vagyis a fehérje szintetizálása megálljon. A PTC 124 molekula ráveszi a génátírásért felelős riboszómát, hogy a hiba ellenére folytassa munkáját. A készítmény szájon át szedhető, túl van az első szintű klinikai teszteken és lényeges mellékhatást még nagy dózis mellett sem tapasztaltak.

Alapítvány az izombeteg gyermekekért

A "Gyógyító Jószándék" - DMD Izombeteg Gyermekek Alapítványa összefogja a beteg gyermekek szüleit, és rendszeresen tájékoztatja őket a reménykeltő klinikai kísérletekről. Az alapítvány igyekszik a gyógyítás tárgyi feltételeit is hatékonyabbá tenni, valamint támogatja a legújabb terápiák hazai bevezetését. Az alapítvány rendszeresen nyári tábort szervez, ahol szülők és gyermekek együtt sajátíthatják el azokat az életmódbeli tanácsokat, melyek követésével a beteg gyermekek járásképességüket a legtovább képesek megőrizni. A mostani TREAT-NMD ápolási konferencián - az alapítvány támogatásával - már a beteg gyermekek szülei is részt vehettek. Az Alapítvány tevékenységéről itt olvashatnak bővebben.

A SMA betegség egyik lehetséges terápiáját jelenti majd az SMN2 génről történő fehérjeátírás fokozása. Az már korábban bebizonyosodott, hogy az illesztési hiba, melynek következtében a gén hetedik exonja kimarad az átírásból, speciálisan erre a célra létrehozott molekulákkal, gyógyszerekkel vagy a hírvivő RNS-ek érését szabályozó faktorokkal ideiglenesen kijavítható. Ezek a molekulák lehetővé teszik a hetedik exonhoz történő kapcsolódást, és egy illesztés-erősítő (splicing enhancer) rész segítségével növelik az adott génszakasz (ebben az esetben a hetedik exon) leolvasását. A kutatók a módszert addig optimalizálták betegekből származó sejttenyészeteken, amíg elérték, hogy lényegében kizárólag teljes hosszúságú SMN fehérje termelődjön.

A TREAT-NMD budapesti konferenciáján beszámoltak az SMA egy új, idegvédő hatású gyógyszerrel folytatott II. és III. fázisú klinikai vizsgálatainak várható sikereiről. Ezt a gyógyszert eredetileg az amyotroph laterális szklerózis (ALS) nevű progresszív neurodegeneratív betegség kezelésében használták. Hatásmechanizmusa, hogy az egyik serkentő idegi ingerületátvivő anyag, a glutamát hatásának gátlásával csökkenti a mozgató idegsejtek pusztulását (a gyógyszer egyrészt a glutamát felszabadulását, másrészt a glutamát-receptorok aktivációját gátolja).

A neuromuszkuláris betegségek őssejtterápiájáról

A neuromuszkuláris betegségek őssejtterápiás kezelésével kapcsolatban Dr. Karcagi a következőket nyilatkozta rovatunknak: "A neuromuszkuláris betegségek őssejtterápiás kezelésében egyelőre még állatkísérletekben sincsenek egyértelmű pozitív eredmények. Ma Magyarországon vannak kampányszerűen felkínált lehetőségek, melyeket azonban egyetlenegy szaktekintély sem tart elfogadhatónak. Kijevben van egy intézet, amely embrionális őssejtekkel kísérletezik, azonban innen sincs egyetlenegy igazolható tudományos jelentés sem, ami azt igazolná, hogy a beavatkozás után a neuromuszkuláris betegségben szenvedő páciens állapota javult volna. Esetleg a szülő szubjektíven úgy érzékelheti, hogy javult gyermeke állapota, de ez sokszor csak a fokozott törődésre, odafigyelésre vezethető vissza. Jelenleg az effajta klinikai kipróbálás kifejezetten kísérletnek tekinthető, én nem gondolom, hogy a betegeknek ezt az utat kellene bejárniuk. Természetesen az őssejtterápiának vannak pozitív lehetőségei és biztos, hogy az izombetegségekkel kapcsolatban is lesznek. A TREAT-NMD konzorcium a neuromuszkuláris betegségek terápiáját tekinti céljának, az egyik fontos kutatási terület éppen az őssejterápia, de az állatkísérletes kutatások nem embrionális őssejtekkel, hanem úgynevezett mesangioblastokkal (az erek falában lévő őssejtekkel) folynak, melyek a képesek a vérerekből célzottan az izomzatba eljutni, és ott szatellita-izomsejtekké átalakulni, majd később izomrostokká összeállni."

[origo] egészség

Ajánló

Korábban:

Korábban: