Huntington xəstəliyinin (HD) genetik dəyişdiriciləri, genişlənmiş CAG təkrarının somatik qeyri-sabitliyini (SI) əsas patogen hərəkətçi kimi göstərir və MSH3 terapevtik hədəf kimi ortaya çıxır. Burada, biz HD xəstələrinin məlumatlarından istifadə edərək SI-ni azaltmanın müalicə effektlərini nəticə çıxarmaq üçün hesablama modeli yaratdıq və paralel olaraq əvvəlcədən təsvir edilmiş orta spiny neuron (MSN) hədəfləyən AAV capsid variantı olan AAV-DB-3 ilə çatdırıldıqdan sonra MSH3 mRNA (miMSH3) aşağı salmaq üçün süni bir miRNA dizayn etdik. AAV-DB-3.miMSH3 qeyri-insan primatlarının (NHP) MSN-lərində 4894% MSH3 mRNA azaldığını əldə etdi. Bu, prediktiv modelləşməyə tətbiq edildikdə, kompozitivi Birləşmiş Huntington Xəstəlik Rating Skalasında əsas xəstəliyin dəyişikliyi ilə ölçülən HD-nin inkişafının 50120% yavaşlamasını proqnozlaşdırır. Bundan əlavə, AAV-DB-3.miMSH3 HdhQ111 siçanlarında SI-nin azalmasını 46% -ə qədər azaldıb. Ümumilikdə, kliniki ön təcrübə məlumatları və hesablama modeli HD üçün xəstəlik dəyişdirən müalicə kimi AAV-DB-3.miMSH3 -nin translasional potensialını dəstəkləyir.
Huntington xəstəliyi (HD) Huntingtontin (HTT) geninin 1- ci eksonunda CAG trinyukleotid təkrarlanmasının (> 35 CAG) genişlənməsi nəticəsində baş verən ölümcül, avtosomal dominant bir nevrodegenerativ xəstəlikdir. CAG təkrarlanması qeyri-sabitdir və xüsusilə həssas nevron populyasiyasında somatik qeyri-sabitlik (SI) vasitəsilə xəstənin ömrü boyu daha da genişlənir. Ölümündən sonra HD beyinlərində Kennedy və həmkarları strijatal nevronlarda 1000-ə qədər CAG təkrarlanmasının böyük genişlənmələrini müəyyənləşdirdilər1. HD beyin toxumalarının tək hüceyrəli transkriptomik analizləri, CAG təkrar uzunluğu ≤ 150 olan orta düyünlü nevronların normal transkripsiya profillərini saxladığını ortaya çıxardı2. Buna müqayisədə, CAG təkrar uzunluğu > 150 olan MSN-lər HD patogenesisinin xüsusiyyətlərindən biri olan transkripsiya pozulması göstərəcəklər3. Bundan əlavə, SI dərin qatlı kortikali nevronda və HD xəstələrinin qanında mononuklear hüceyrələrdə aşkar edilir4,5,6. Bu nəticələr birgə SI-ni neuron pozğunluğunun və xəstəliyin inkişafının əsas səbəbçisi kimi göstərir və bu da HD üçün xəstəlik dəyişdirən müalicə strategiyasının hədəfi kimi dəstəkləyir.
Genom üzrə assosiasiya tədqiqatları (GWAS) HD7,8,9,10,11-də SI-nin roluna dair kritik məlumatlar verir. Bu tədqiqatlar klinik cəhətdən müvafiq nəticələrlə əlaqəli mutS homolog 3 (MSH3) variantlarını müəyyənləşdirdi, o cümlədən motor başlanğıc dövründə yaş və xəstəliyin inkişaf sürəti. MSH3, uyğunsuzluq təmir maşınının (MMR) əsas komponentidir, MSH2-ni birləşdirərək MutSβ kompleksi meydana gətirir, bu da DNA replikasiyası zamanı baş verən böyük daxil/siqarma döngələrini düzəltməklə DNA bütövlüyünü qoruyur12. MSH3- i ekspresssiyasının azalması ilə əlaqəli variantları olan HD xəstələrinin inkişafı daha yavaş olduğunu göstərir. Məsələn, MSH3 polimorfizmi nəticəsində MSH3 ifadəsi ~ 10% aşağı azalır, xəstəlik inkişafı yavaşlanır və xəstəlik başlanğıcı 1 ilə gecikirir. Eyni zamanda, MSH3-də heterozygoz funksiyanın itirilməsi mutasiyaları (yəni doğuşdan sonra 50%-i MSH3- i ifadə etmək) motor başlanğıcında orta yaşın 10,6 ilə gecikməsini təmin etdi13,14. Bu nəticələr MSH3 ifadəsi səviyyələrinin hətta müdrik azaldılmasının HD-nin klinik gedişinə əhəmiyyətli təsir göstərə biləcəyinə dair qəti sübutlar təqdim edir.
Şəklə və insan hüceyrələrində genetik və farmakoloji tədqiqatlar göstərir ki, MSH3- in azaldılması SI- ni pozur və ya yavaşlatır və bu da əlaqəni daha da dəstəkləyir14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22. HD xəstələrindən alınan pluripotent kök hüceyrələrində (iPSC) MSH3- i (ASO) 41% nisbətən azaldır, 83% KD isə onu təxminən dayandırır14. Xüsusilə MSH3 KD-yə zərərli transformasiya və ya mənfi toksiklik göstərici olmadan yaxşı dözülmüşdür15,17,18,19,20,21,22. Lakin SI-nin aşağı düşməsi, MSN-nin sağ qalması və bununla bağlı proqnozlaşdırılmış klinik faydalar (məsələn, uzun illər gec klinik inkişaf) arasındakı miqyaslı əlaqələr müəyyən edilməməlidir.
Bunu həll etmək üçün SI-yə yönəlmiş müalicələrin klinik təsirini proqnozlaşdırmaq üçün hesablama modeli hazırladıq. Handsaker və digərlərinin əsas işi, CAG-nin tək MSN səviyyəsində təkrarlanma qeyri-sabitliyinin vaxt dinamikasını və neyron həyat qabiliyyətinə olan əlaqəsini modelləşdirdi və HD2-də SI-yə əsaslanan neyron itkisini miqdarlaşdırmaq üçün bir çərçivə yaradıldı. Buna əsaslanaraq, biz bir model yaratdıq ki, bu model, həm bir xəstənin başına, həm də HD əhalisi üzrə bir neuron sağ qalma və xəstəlik mərhələsinin inkişafına təsir göstərən bir SI-ni azaltma terapiyasının necə təsir edəcəyini proqnozlaşdırmaq üçün, germ xəstəliyi CAG təkrarlama uzunluqları və yaşları spektrində təbii tarix məlumatlarını birləşdirir. Nəticələr istifadəçinin SI-nin azalması dərəcəsi və MSN-lərin təsirləndiyi yüzdəlikləri ilə bağlı məlumatlara əsaslanır, bu da siçan və NHP tədqiqatlarında kliniki öncən tədqiqatlardan alınan məlumatlardır. Beləliklə, model müxtəlif klinik və müdaxilə ölçülərində nəticələrin asanlıqla simulyasiyasını təmin edir və təcrübəli müalicələr üçün klinik tərcümə qabiliyyətinin həddini müəyyən etməyə kömək edir.
SI-ni hədəfləməkdən əldə edilən təxmin edilmiş müalicə effektlərini təcrübə nəticələri ilə əlaqələndirmək üçün biz MSH3-ü hədəfləyən mikrorRNAları (miRNAları) hazırladıq və AAV-DB-3 -dən ifadə edildikdə faydalarını sınadıq. Bu, MSN-ləri və insan olmayan primatlarda (NHP) və siçanlarda hədəfləyən həssas kortikal nevron populyasiyasını güclü şəkildə hədəfləyən kapsid variantıdır6,23. AAV-DB-3.miMSH3 NHP qovudat nüvəsi və putamen boyunca MSN-lərdə MSH3 mRNA səviyyəsini aşağı saldı və HdhQ111 siçanlarda, HD-nin murin modeli olan strijatal toxumalarda SI-ni əhəmiyyətli dərəcədə azaldırdı. Toplam olaraq, məlumatlar AAV-DB-3.miMSH3-ün neyron sağ qalmasını dəstəkləyə biləcəyini və HD beyin bölgələrində SI genişlənməsinin zəifləşdiyini və klinik kursa müsbət təsir göstərə biləcəyini proqnozlaşdırır.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
