Giugno 2007
Recupero della funzione di SMN: il trasporto di un trans-splicing RNA re-indirizza il Pre-mRNA Splicing di SMN2
Coady TH, Shababi M, Tullis GE, Lorson CL.
University of Missouri, Columbia, MO
La malattia neurodegenerativa SMA (Atrofia Muscolare Spinale) è causata dalle mutazioni in un gene chiamato survival motor neuron-1 (SMN1). Una copia quasi identica del gene denominato SMN2 è presente in tutti i pazienti di SMA; tuttavia il gene SMN2 produce bassi livelli di proteina funzionale mediante un processo denominato splicing alternativo.
Recentemente è stato sviluppato un metodo terapeutico definito trans-splicing. Concettualmente, questa strategia si basa sullo splicing di pre-messenger RNA (pre-mRNA) tra due molecole separate:
- il target RNA Endogeno;
- il RNA terapeutico che fornisce la sequenza corretta del RNA attraverso un evento di trans-splicing.
SMN trans-splicing RNAs inizialmente sono stati esaminati ed espressi da plasmidi-midollo e ottenuti con re-direct splicing da un SMN2 mini-gene così come da trascritti endogeni. Successivamente sono stati sviluppati vettori virali adeno-associati ricombinanti che hanno espresso e trasportato trans-splicing RNAs nei fibroblasti di pazienti SMA.
Nei fibroblasti di pazienti SMA severi, lo splicing di SMN2 è stato riorientato via trans-splicing per produrre maggiori livelli di mRNA e di proteina SMN. Infine, l’assemblaggio di piccole ribonucleoproteine (snRNP) nucleari, una funzione fondamentale di SMN, è stato ristabilito nei fibroblasti SMN-carenti di pazienti SMA dopo il trattamento con il vettore in trans-splicing.
Tutti questi risultati dimostrano che l’esone 7 del gene SMN2 è un buon obiettivo per la terapia di trans-splicing.
(Articolo tratto da www.famigliesma.org)
19 aprile 2005
Gli aminoglicosidi stimolano la produzione di elevati livelli di proteina SMN nei fibroblasti dei pazienti SMA
Dott. Chris Lorson
University of Missouri-Columbia, Columbia, MO
Il gene SMN2 produce soprattutto una proteina che è lievemente troncata rispetto alla proteina normale SMN (detta “full-length”). Questa proteina, denominata SMND7, è priva di una porzione importante del gene denominato esone 7. È stato indicato che la regione dell’esone 7 è implicata nella collocazione della proteina SMN nei luoghi adeguati all'interno di una cellula. Il lavoro di Lorson ora mostra che l’esone 7 non è specificamente richiesto. Infatti molte parti di DNA, scelte apparentemente a caso, possono compensare le sequenze dell’esone 7. Questi risultati hanno sollevato la possibilità che se una non-specifica "coda" potesse essere inclusa all'estremità della proteina SMND7, questa stabilizzerebbe e ristabilirebbe la funzionalità alla proteina SMND7.
Una ben caratterizzata classe di antibiotici conosciuti come aminoglicosidi ha la proprietà di forzare il macchinario di produzione delle proteine delle cellule a continuare anche dopo aver incontrato o letto un segnale di stop nel gene. Nel caso di SMN, "la soppressione del segnale di stop" potrebbe dare come risultato una proteina SMND7 lievemente più lunga. Sono stati esaminati un certo numero di aminoglicosidi e ne sono stati identificati due in grado di stimolare significativamente la produzione di elevati livelli di proteina SMN nei fibroblasti dei pazienti SMA: la tobramicina e l’amikacina. Questo effetto è stato riscontrato parecchi giorni dopo l’eliminazione dei farmaci, benché ci fosse stata una diminuzione dei livelli di proteina SMN nei periodi successivi.
Un recente gruppo di aminoglicosidi sintetizzati dal Dott. Tom Chang, collaboratore dell’Utah State University, è stato usato in studi simili. Sei dei ventidue nuovi aminoglicosidi hanno provocato un significante aumento dei livelli della proteina SMN in cellule di pazienti SMA. E’ attualmente poco chiaro quale sia il dominio attivo di queste sostanze, ma esperimenti in corso permetteranno di scoprirlo. È’ inoltre importante notare che in queste analisi non è stato individuato il prodotto “readtrough” e, anche se un'ipotesi logica è che il codone di stop di SMN non venga efficientemente riconosciuto dopo il trattamento con gli aminoglicosidi, ciò resta da essere dimostrato ufficialmente. (NdT: il prodotto readtrough è il prodotto della trascrizione o della traduzione oltre il normale segnale di terminazione nel DNA o nell’RNA rispettivamente. In presenza del farmaco il ribosoma è forzato a leggere attraverso (readtrough) i codoni di stop precoci e a tradurre una proteina di lunghezza corretta).
Questi esperimenti sollevano la possibilità che esistano altri aspetti terapeutici che possono essere esplorati per la SMA. Mentre la maggior parte degli sforzi terapeutici si è concentrata sulla stimolazione del promotore del gene SMN2 o sull'alterazione dello splicing di SMN2, questi risultati indicano che la funzione potrebbe essere ristabilita dalla proteina prodotta da SMN2. Ciò crea la possibilità che trattamenti con più farmaci associati, indirizzati a diversi meccanismi di induzione di SMN, possano dimostrarsi particolarmente utili nel trattamento della SMA.
(Articolo tratto da http://www.fightsma.com / libera traduzione di Michela Policella)
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