Magnetogenetikai terápia Parkinson-kórban

A Science Advances folyóiratban október 9-én jelent meg a Weill Cornell Medicine kutatóinak cikke, amelyben egy non-invazív, mágneses mezőkkel irányított terápiát ismertetnek a Parkinson-kór kezelésében. Sőt, ez a technológia ígéretes eszköznek ígérkezik az agy további tanulmányozásához, és a jövőbeni neurológiai és pszichiátriai kezelések alapjául szolgálhat olyan különböző állapotok esetében, mint a depresszió, az elhízás és a komplex fájdalom kezelése.

Az új génterápiás technológiával a kutatók egér modellszervezeteken végeztek kísérleteket, amelyek igazolták, hogy egy gén képes be- vagy kikapcsolni neuronok kiválasztott populációit, ami egyértelmű hatással volt az állatok mozgására: Parkinson-kóros egérmodellekben ezzel a módszerrel sikerült csökkenteni a rendellenes mozgások gyakoriságát.

A Dr. Michael Kaplitt és Dr. Jeffrey Friedman által vezetett vizsgálat fő célja az agyi áramkörök valós idejű irányítása volt oly módon, hogy az állatok normális mozgását visszaállítsa. Korábban számos eljárást teszteltek már, amelyeknek előnyös és hátrányos tulajdonságaik is voltak: az optogenetikai technológia például fényimpulzusok segítségével azonnal be- vagy kikapcsolhatja a kiválasztott neuronokat, de a fényimpulzusok agyba juttatásához invazív készülékre van szükség. A mély agyi stimuláció szintén lehetővé teszi az agyi régiók modulálását, de ehhez is állandóan beültetett eszközre van szükség, és az eljárás pontossága is hagy kívánnivalót maga után.

A most közölt eljárás génterápiás technikákat alkalmaz, amelyek során egy módosított ioncsatorna-fehérjét juttatnak be a kívánt típusú idegsejtekbe. Ez az ioncsatorna-fehérje lényegében kapcsolóként működik, amely be- vagy kikapcsolja az érintett neuronokat, és érzékeny a mágneses mezőre, mivel egy antitest-szerű fehérjét tartalmaz, amely a ferritin fehérjéhez kötődik. A génterápia során egy minimálisan invazív műtétet alkalmaznak, majd egy kellően erős külső mágneses mező elegendő erőt tud kifejteni a ferritinbe zárt vasatomokra ahhoz, hogy megnyissa vagy bezárja az ioncsatornát - a kialakítástól függően aktiválja vagy gátolja az idegsejtet, anélkül, hogy beültetett eszközre vagy gyógyszerre lenne szükség.

Az elgondolás helyességének bizonyításaként a kutatócsoport az egerek mozgásközpontjában, a striatumban lévő specifikus neuronokon tesztelte az eljárást, és egy mágnesrezonanciás képalkotó készülék mágneses mezejét használták az idegsejtek aktiválására és az egerek mozgásának jelentős lassítására, sőt, akár leállítására. Egy másik kísérletben pedig Parkinson-kóros egérmodellben csökkentették a neuronális aktivitást a subthalamicus magban. Az eredmények szerint a módszer még akkor is működőképes volt, ha az MR-nél sokkal kisebb és olcsóbb transzkraniális mágneses stimulációs készüléket használtak, amelyet jelenleg is gyakran alkalmaznak a klinikumban depressziós, migrénes és más betegek kezelésére. A vizsgálatok nem tártak fel jelentős biztonsági problémákat, mellékhatásokat és a kutatók szerint a normál környezetben előforduló mágneses mezők túlságosan gyengék ahhoz, hogy véletlenül aktiválják a magnetogenetikai kapcsolókat.

A kutatócsoport a továbbiakban a potenciális klinikai alkalmazások körét kívánja bővíteni, beleértve a pszichiátriai rendellenességek, sőt a perifériás idegek krónikus fájdalmának kezelését is, emellett folytatják magának a magnetogenetikai technológiának az optimalizálását.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Magnetically regulated gene therapy tech offers precise brain-circuit control

Bidirectional regulation of motor circuits using magnetogenetic gene therapy

Irodalmi hivatkozás:

Santiago R. Unda et al, Bidirectional regulation of motor circuits using magnetogenetic gene therapy, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adp9150