Krankheitsmodifizierende Therapieansätze bei der Huntington-Krankheit

Abstract

ZusammenfassungDie Huntington-Krankheit (HK) ist die häufigste monogenetische neurodegenerative Erkrankung und kann bereits im präklinischen Stadium zweifelsfrei diagnostiziert werden, zumindest in allen Fällen, bei denen die CAG-Expansionsmutation im Huntingtin-Gen (HTT) im Bereich der vollen Penetranz liegt. Wichtige Voraussetzungen für eine früh im Krankheitsprozess einsetzende und deshalb den weiteren Verlauf der Krankheit in klinisch relevanter Weise modifizierende Therapie sind damit gegeben und machen die HK zu einer Modellerkrankung für neuroprotektive Behandlungsansätze. In der Vergangenheit lag der Schwerpunkt auf dem Ausgleich vermuteter Neurotransmitterdefizite (GABA) analog zur Parkinson-Erkrankung und auf klassischen neuroprotektiven Strategien zur Beeinflussung hypothetischer gemeinsamer Endstrecken neurodegenerativer Erkrankungen (z. B. Exzitotoxizität, mitochondriale Dysfunktion, oxidativer Stress etc.). Mit der Entdeckung der krankheitsverursachenden HTT-Mutation im Jahr 1993 fokussierte sich die Therapieforschung zunehmend darauf, soweit proximal wie möglich in die pathophysiologische Ereigniskette einzugreifen. Ein wichtiger Ansatzpunkt ist hier die HTT-mRNA mit dem Ziel, die Nachproduktion mutierter Huntingtin-Genprodukte zu senken und damit den Körper von deren schädigenden Auswirkungen zu entlasten; zu diesem Zweck sind verschiedene Behandlungsmodalitäten (einzelsträngige DNA und RNA, divalente RNA und Zinkfinger-Repressorkomplexe, oral verfügbare Spleißmodulatoren) entwickelt worden, die sich in der klinischen Prüfung (Phase I–III) oder in späten Stadien der präklinischen Entwicklung befinden. Zudem zeichnet sich ab, dass es möglich sein könnte, die Länge der somatisch instabilen, d. h. über die Lebenszeit v. a. im Hirngewebe zunehmende CAG-Mutation selbst zu beeinflussen und die Progression der HK hierdurch zu bremsen.

Prospects of etiopathogenetic treatment of Huntington’s disease

“…В данной системе ДНК-связывающим элементом является особая единая направляющая РНК (sgRNA), состоящая из 20 азотистых оснований и обеспечивающая направление и прикрепление всей системы к определенной последовательности ДНК. Cas9-нуклеаза выполняет в этой системе роль эффекторного компонента, разрезающего сразу 2 цепи ДНК [12,13] (рис. 2, а).…”

“…Подходы, влияющие на РНК. Стратегии, применяемые на посттранскрипционном уровне, подразделяют на 3 группы: терапия с помощью антисмысловых олигонуклеотидов (АСО), РНК-интерференция и низкомолекулярные модуляторы сплайсинга [12]. В конечном счете все эти методы запускают усиленную деградацию или трансляционное подавление мутантной мРНК, приводя к уменьшению количества мутантного белка гентингтина.…”

“…Основу данного подхода составляют АСО -короткие одноцепочечные молекулы ДНК, состоящие из 15-40 нуклеотидов и связывающиеся в ядре с комплементарными последовательностями пре-мРНК, синтезированными на мутантном аллеле гена HTT. Существует несколько возможных вариантов такого взаимодействия [6,12]. Чаще всего образовавшийся гибрид пре-мРНК-АСО расщепляется особым ферментом организма -рибонуклеазой H1, которая разрывает фосфодиэфирную связь между нуклеотидами (рис.…”

“…RISC, обладая эндонуклеазной активностью, расщепляет мРНК-мишень. Такими двухцепочечными молекулами РНК являются малая интерферирующая РНК (siRNA), микроРНК (miRNA) и короткая шпильчатая РНК (shRNA), из которой путем ферментативного преобразования формируется siRNA [6,12,14] (рис. 3б).…”

“…Таким образом, применяя данный подход при БГ, можно добиться снижения уровня патологического белка. В методах, использующих АСО и РНК-интерференцию, так же как и в подходах на основе CRISPR/Cas9-системы, можно выделить неаллельи аллельспецифические стратегии, основанные на SNPs, отличающих мутантные и нормальные пре-мРНК и мРНК друг от друга [7,12].…”