Uma estrada menos percorrida: como produzir menos huntingtina pode alterar a instabilidade somática e pode atrasar os sintomas

Um mistério que muitos cientistas acreditam ser a chave para curar a DH é a sua enigmática idade de início. Embora as pessoas com DH tenham o gene expandido desde o nascimento, geralmente só desenvolvem sintomas mais tarde, o que sugere que algo mau está a acontecer por baixo da superfície! Uma explicação, que ganhou bastante força nos últimos anos, é um processo chamado instabilidade somática, em que a expansão se agrava ao longo da vida da pessoa. Um trabalho recente do laboratório do Dr. Jeff Carroll, na Universidade de Washington, investigou várias técnicas genéticas para perceber o que causa a instabilidade somática e se as terapêuticas que reduzem a huntingtina a podem abrandar.

Uma repetição instável

Para compreender a instabilidade somática, vamos rever brevemente como funcionam os genes. Normalmente, genes como a huntingtina, ou HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15, são copiados para produzir moléculas mensageiras, chamadas mRNA, através de um processo conhecido como transcrição. Estas mensagens genéticas podem depois ser usadas como molde para produzir proteínas através de outro processo chamado tradução.

No entanto, na DH, o gene HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 contém letras genéticas extra (C-A-G) que se repetem demasiadas vezes, fazendo com que a sua mensagem de mRNA produza uma proteína anormal. Em algumas células, estes CAG repetidos podem crescer ainda mais ao longo da vida de alguém, dando origem a mRNA cada vez mais repetitivo. Quando os sintomas surgem, estas repetições CAG podem ter crescido até às centenas em certas células. A repetição CAGrepetição CAG A porção de ADN no início do gene DH, que contem a sequência CAG repetida muitas vezes, e que é anormalmente longo nas pessoas que vão desenvolver DH. em expansão contínua no HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15, chamada instabilidade somática, é uma das principais teorias para explicar por que razão o início da DH costuma ser adiado até à idade adulta.

Muitos ensaios clínicos em curso estão focados em reduzir a quantidade de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 produzida a partir do gene defeituoso. No entanto, não é claro se baixar os níveis de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 vai abrandar o crescimento da repetição CAGrepetição CAG A porção de ADN no início do gene DH, que contem a sequência CAG repetida muitas vezes, e que é anormalmente longo nas pessoas que vão desenvolver DH. no gene HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15. Embora a instabilidade somática seja um grande suspeito por causar o início tardio da DH, continua a ser apenas uma correlação. Ainda assim, vale certamente a pena investigar o que a causa e se as terapiasterapias tratamentos que reduzem a HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15, que já estão em ensaios clínicos, a podem influenciar.

Reduzir a huntingtina

Num novo estudo, uma equipa da Universidade de Washington testou se a redução de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 afeta a instabilidade somática. Com base em trabalhos anteriores, tinham usado um tipo de terapia chamado Oligonucleótidos Antissenso (ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene), que se ligam ao mRNA e o enviam para o “caixote do lixo” da célula, para baixar os níveis de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 em ratinhos. Deram seguimento a estas experiências e descobriram que os ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene também reduziram o crescimento das repetições CAG em cerca de 50 %. Isto são boas notícias, porque vários ensaios clínicos em curso já estão a investigar ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene.

Embora a capacidade dos ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene para reduzir os níveis de mRNA alvo seja bem conhecida, os investigadores ficaram surpreendidos por isso ter travado o crescimento de CAGs no gene HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15. Suspeitaram que os ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene também poderiam interferir com o mRNA na sua origem — um processo chamado transcrição. Trabalhos recentes de outros grupos relacionaram as taxas de transcrição com o crescimento de CAGs, de tal forma que quanto mais o gene HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 é usado para produzir mRNA, mais rapidamente os CAGs se acumulam. Esta hipótese levou a equipa a investigar exatamente como é que os ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene estavam a abrandar o crescimento dos CAGs.

Os investigadores consideraram duas formas possíveis de os ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene poderem estar a abrandar a instabilidade somática.

1. A própria proteína HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 era responsável pela instabilidade somática e, ao reduzir a produção de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15, os ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene reduziram a instabilidade somática.
2. O processo de ativar o gene HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 estava a causar instabilidade somática e, ao reduzir a transcrição, os ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene reduziram a instabilidade somática.

Para descobrir como é que os ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene poderiam afetar a instabilidade somática, os investigadores injetaram uma molécula semelhante em ratinhos, chamada siRNAsiRNA Uma forma de silenciar genes que usa moléculas de RNA especialmente desenhadas. O RNA é como o DNA mas só com uma cadeia. O siRNA tem como alvo as moléculas mensageiras das células e diz-lhes para não produzirem determinada proteína., que reduz a proteína HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 mas não afeta a transcrição. Quando os níveis de proteína HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 foram reduzidos usando siRNAsiRNA Uma forma de silenciar genes que usa moléculas de RNA especialmente desenhadas. O RNA é como o DNA mas só com uma cadeia. O siRNA tem como alvo as moléculas mensageiras das células e diz-lhes para não produzirem determinada proteína., não observaram qualquer efeito na instabilidade somática. Isto não significa que o siRNAsiRNA Uma forma de silenciar genes que usa moléculas de RNA especialmente desenhadas. O RNA é como o DNA mas só com uma cadeia. O siRNA tem como alvo as moléculas mensageiras das células e diz-lhes para não produzirem determinada proteína. não estivesse a ter um efeito benéfico, apenas que o siRNAsiRNA Uma forma de silenciar genes que usa moléculas de RNA especialmente desenhadas. O RNA é como o DNA mas só com uma cadeia. O siRNA tem como alvo as moléculas mensageiras das células e diz-lhes para não produzirem determinada proteína. não estava a reduzir a instabilidade somática nas células que a equipa analisou. No entanto, isto indica que os ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene estão a abrandar o crescimento dos CAG ao interferirem com a transcrição, e não por reduzirem os níveis de proteína.

Menos entregas, menos buracos?

Para visualizar a diferença entre siRNAsiRNA Uma forma de silenciar genes que usa moléculas de RNA especialmente desenhadas. O RNA é como o DNA mas só com uma cadeia. O siRNA tem como alvo as moléculas mensageiras das células e diz-lhes para não produzirem determinada proteína. e ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene, imagina o gene HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 como uma estrada antiga percorrida por camiões TIR a fazer entregas, e as encomendas representam mensagens de mRNA. A cada ano que a estrada é percorrida, os buracos e as fendas agravam-se, tal como a repetição CAGrepetição CAG A porção de ADN no início do gene DH, que contem a sequência CAG repetida muitas vezes, e que é anormalmente longo nas pessoas que vão desenvolver DH. do HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 se agrava quanto mais é usada para produzir proteína. Reduzir os níveis de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 com siRNAsiRNA Uma forma de silenciar genes que usa moléculas de RNA especialmente desenhadas. O RNA é como o DNA mas só com uma cadeia. O siRNA tem como alvo as moléculas mensageiras das células e diz-lhes para não produzirem determinada proteína. é como reduzir o número de encomendas, mas o mesmo número de camiões continua na estrada — só que vão mais vazios! Os ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene, por outro lado, reduzem o número de camiões, e menos camiões significa menos desgaste na estrada e, assim, um crescimento mais lento dos CAG.

Os investigadores tentaram uma abordagem mais direta para testar a ligação entre instabilidade somática e transcrição. Recorrem a um modelo de ratinho geneticamente modificado de DH em que a transcrição de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 pode ser ligada ou desligada, como um interruptor, adicionando um químico especial à água que bebem. Em ratinhos em que a transcrição de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 foi desligada, observaram que a instabilidade somática abrandava. Além disso, quanto mais tempo a transcrição de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 se manteve desligada, menos cresceram as repetições CAG. Estes resultados, juntamente com as experiências com ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene, forneceram boas evidências de que a transcrição era parcialmente responsável pela instabilidade somática.

Bloqueios com dedos de zinco

Embora ligar ou desligar o HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 ao adicionar um químico à água de beber pareça fantástico, isso só funciona neste tipo específico de ratinhos geneticamente modificados — que, infelizmente, não somos! Por isso, os investigadores recorreram a uma abordagem mais prática usando Proteínas de Dedos de Zinco (ZFPs), que são proteínas geneticamente modificadas que se ligam diretamente às repetições CAG e bloqueiam a transcrição. Na nossa analogia, as ZFPs são como enormes bloqueios de estrada que cortam o trânsito. Se os camiões de entregas a circular pela estrada (representando a transcrição) estiverem a fazer com que os buracos se agravem (crescimento de CAG), então parar o trânsito deverá abrandar a instabilidade somática.

Para testar as ZFPs, usaram um vírus para entregar as instruções do seu DNA no cérebro dos ratinhos. Um lado do cérebro do ratinho recebeu uma versão da ZFP que se agarra à repetição CAGrepetição CAG A porção de ADN no início do gene DH, que contem a sequência CAG repetida muitas vezes, e que é anormalmente longo nas pessoas que vão desenvolver DH. e desliga a transcrição, e o outro lado recebeu uma versão da ZFP que se liga ao HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 mas não desliga a transcrição. As ZFPs que bloqueiam a transcrição mostraram uma impressionante redução de 70 % na instabilidade somática. Surpreendentemente, as ZFPs que se ligam ao HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 mas não bloqueiam a transcrição ainda assim tiveram uma redução modesta de 42 % na instabilidade somática. Isto são boas notícias porque desligar completamente a transcrição de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 pode ser inseguro, já que o HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 continua a desempenhar funções importantes dentro das células cerebrais. Por isso, manter o HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 parcialmente ativo enquanto se abranda a instabilidade somática pode representar uma abordagem terapêutica mais segura.

Direções terapêuticas

Em conjunto, estes resultados mostram que reduzir a transcrição de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 não só diminui a quantidade de proteína HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 tóxica na célula, como também pode abrandar o crescimento dos CAG. Embora abrandar o crescimento dos CAG pareça um grande triunfo, é importante voltar a sublinhar que ainda não sabemos com certeza se a instabilidade somática está a causar o início da doença — é apenas uma pista promissora! Além disso, reduzir a transcrição de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15, que foi associada ao abrandamento da instabilidade somática, pode causar problemas totalmente não relacionados na célula. Na nossa analogia, bloquear as entregas de encomendas impediria a formação de buracos, mas também iria certamente criar um grupo furioso de clientes à espera das suas encomendas!

Os ensaios clínicos com ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene já estão em curso, e estão a ser desenvolvidas terapiasterapias tratamentos baseadas em ZFP. Embora haja muito espaço para otimismo, há algumas ressalvas importantes. Antes de mais, os ratinhos usados nestas experiências são geneticamente modificados com uma mutação de repetição CAGrepetição CAG A porção de ADN no início do gene DH, que contem a sequência CAG repetida muitas vezes, e que é anormalmente longo nas pessoas que vão desenvolver DH. extrema, porque de outra forma não mostrariam sintomas devido à sua curta esperança de vida. E se estas terapiasterapias tratamentos se vão traduzir de forma eficaz ou segura para humanos é outra grande incógnita. Por exemplo, embora ASOsASOs Um tipo de tratamento por silenciamento de genes, em que moléculas de ADN especialmente desenhadas são utilizadas para desligar um gene e ZFPs possam ser tolerados durante a vida muito curta de um ratinho, não sabemos a segurança nem a eficáciaeficácia Uma medida que avalia se o tratamento funciona ou não a longo prazo em humanos. Seja como for, vamos acompanhar de perto cada desenvolvimento e partilhar novidades assim que forem divulgadas!

Resumo

• As repetições CAG no gene HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 continuam a expandir-se ao longo da vida, e esta instabilidade somática pode contribuir para o início tardio da DH.
• Os tratamentos com ASO abrandam a expansão das repetições ao reduzir a transcrição de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15, e não apenas os níveis de proteína HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15.
• Várias experiências, incluindo siRNAsiRNA Uma forma de silenciar genes que usa moléculas de RNA especialmente desenhadas. O RNA é como o DNA mas só com uma cadeia. O siRNA tem como alvo as moléculas mensageiras das células e diz-lhes para não produzirem determinada proteína., transcrição comutável e Proteínas de Dedos de Zinco, confirmam que menos transcrição de HTTHTT uma abreviação para o gene que causa a doença de Huntington. O mesmo gene é também chamado DH e IT-15 significa menos crescimento de CAG.
• As terapiasterapias tratamentos que têm como alvo a transcrição parecem promissoras, mas ainda não é claro se abrandar a instabilidade somática vai alterar o início da DH em humanos.

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Supressão da instabilidade somática na Doença de Huntington por repressão transcricional e ligação direta às repetições CAG