Της Ζένιας Κουφοπαντελή,
Τα νευροεκφυλιστικά νοσήματα, ως μία ομάδα διαταραχών του κεντρικού νευρικού συστήματος, κατέχουν εξέχουσα θέση μεταξύ των ιατρικών προβλημάτων του 21ου αιώνα. Συχνά συνδέονται με σημαντική κινητική ή νοητική δυσχέρεια, η οποία αποτελεί επακόλουθο της σταδιακής φθοράς και θανάτου των νευρικών κυττάρων, με τις πιο συνήθεις περιπτώσεις να αποτελούν η νόσος του Alzheimer, του Huntington, η πολλαπλή σκλήρυνση ή ο τραυματισμός της σπονδυλικής στήλης. Μέχρι και σήμερα δεν υπάρχει αποτελεσματική θεραπεία για τα νοσήματα αυτά, ωστόσο είναι γνωστό ότι ενδέχεται σε ορισμένες περιπτώσεις να προκύπτουν λόγω ενεργοποίησης της έκφρασης ενός υποτελούς αλληλομόρφου. Για αυτόν τον λόγο, πλέον, η τεχνική της παρεμβολής RNA αναδύεται ως ένα σημαντικό εργαλείο, αν όχι πλήρους, τότε μερικής αντιμετώπισής τους.
Η παρεμβολή RNA αποτελεί μία εξελικτικά συντηρημένη φυσιολογική κυτταρική διεργασία που έχει ως κύριο στόχο τη γονιδιακή ρύθμιση, μέσω σίγησης της έκφρασης ορισμένων γονιδίων. Η διαδικασία ξεκινάει με τη δίοδο ενός μορίου δίκλωνου RNA (dsRNA) στο εσωτερικό του κυττάρου, όπου αυτό υφίσταται επεξεργασία μέσω της νουκλεάσης DICER. Εκείνη, ως νουκλεάση, τέμνει το μόριο αυτό προς τη δημιουργία θραυσμάτων μικρότερου μήκους dsRNA, τα οποία καλούνται siRNA (small interfering RNA). Καθένα από τα μόρια που προκύπτουν συνδέεται με το σύμπλοκο RISC (σύμπλοκο αποσιώπησης επαγόμενης από το RNA). Στη συνέχεια, μέσω μίας πρωτεΐνης, της AGO2, που αναφέρεται συχνά και ως πρωτεΐνη Αργοναύτης, αφαιρείται η μία από τις δύο αλυσίδες, με αποτέλεσμα την ενεργοποίηση του συμπλόκου. Η αλυσίδα του RNA λειτουργεί ως καθοδηγητής, ο οποίος θα προσδεθεί σε ένα μόριο mRNA εμφανίζοντας πλήρη συμπληρωματικότητα, με αποτέλεσμα την αποικοδόμησή του.
Η μέθοδος αυτή βρίσκει εφαρμογή στη θεραπευτική αντιμετώπιση ποικίλων νευροεκφυλιστικών ασθενειών, στοχεύοντας κυρίως σε μόρια mRNA, τα οποία κωδικοποιούν πρωτεΐνες οι οποίες σχηματίζουν συσσωματώματα, με αποτέλεσμα να παρεμποδίζεται η απρόσκοπτη λειτουργία των νευρικών κυττάρων. Ιδιαίτερη προσοχή δόθηκε στην έρευνα για τη νόσο του Parkinson και τη νόσο του Huntington.
Στην περίπτωση της νόσου του Parkinson, η εφαρμογή της μεθόδου εστιάστηκε κυρίως στο mRNA που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη α-συνουκλείνης, η συσσώρευση της οποίας αποτελεί τον κύριο παράγοντα εμφάνισης της ασθένειας. Η πρωτεΐνη αυτή σχετίζεται με την επεξεργασία των νευροδιαβιβαστών που απελευθερώνονται στην προσυναπτική περιοχή, και μετάλλαξη στο γονίδιο που την κωδικοποιεί οδηγεί στην εμφάνιση της ασθένειας. Δοκιμές τόσο in vivo όσο και in vitro κατέστησαν επιτυχείς, καθώς βρέθηκε ότι το siRNA είναι ικανό να καταστείλει την έκφραση της πρωτεΐνης.
Στην περίπτωση της νόσου του Huntington, βασικότερη αιτία εμφάνισης συνιστά η επέκταση του κωδικονίου CAG που κωδικοποιεί το αμινοξύ γλουταμίνη στο γονίδιο Htt. Η φυσιολογική πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από το γονίδιο αυτό είναι απαραίτητη για κυτταρικές διεργασίες όπως η ενδοκυττάρωση, η μεταγραφική ρύθμιση, καθώς και η μεταφορά μορίων διαμέσου του νευράξονα, ενώ η μεταλλαγμένη οδηγεί σε εμφάνιση κινητικής και νοητικής δυσλειτουργίας. Πρόκειται για μια γενετική ασθένεια που κληρονομείται με τρόπο αυτοσωμικό επικρατή, γεγονός που την καθιστά μία από τις πλέον κατάλληλες ασθένειες για την εφαρμογή της τεχνικής RNAi. Ως ένα πρώτο βήμα για τη μελέτη της θεραπευτικής δράσης της τεχνικής, χρησιμοποιήθηκαν τρία διαφορετικά siRNA. Το ένα από αυτά, το οποίο ήταν συμπληρωματικό με μία αλληλουχία ανοδικά του κωδικονίου CAG, οδήγησε στην επιτυχή καταστολή της έκφρασης του γονιδίου.
Παρά την επιτυχή απόκριση της διαδικασίας της παρεμβολής RNA, είναι αναγκαίο να σημειωθεί το γεγονός ότι δεν επαρκεί για τη ριζική θεραπεία. Πρόκειται για μια μέθοδο που καλείται να λειτουργήσει ως «επίθεμα», ελαττώνοντας την ένταση των συμπτωμάτων των ασθενειών χωρίς να καταπολεμά πλήρως το πρόβλημα. Επιπρόσθετα, εμφανίζονται ποικίλες δυσκολίες αναφορικά με την κλινική εφαρμογή της RNAi, οι οποίες σχετίζονται με την ανοσολογική απόκριση του θεραπευόμενου, καθώς και με την αστάθεια του siRNA ή την ευαισθησία του στη δράση νουκλεασών που καθιστά την τεχνική μη αποτελεσματική.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- siRNA Therapeutics: Future Promise for Neurodegenerative Diseases, pubmed. Διαθέσιμο εδώ
- RNAi Therapy for Neurodegenerative Diseases, Science Direct. Διαθέσιμο εδώ
