La thérapie par protéines à doigts de zinc montre un potentiel dans le modèle de souris Angelman

Une nouvelle approche de traitement basée sur des protéines de liaison à l’ADN à doigts de zinc, conçue pour activer le silence paternel UBE3A gène, a atténué avec succès les signes et les symptômes de Syndrome d’Angelman dans un modèle de souris.

La stratégie a également démontré son efficacité dans les cellules cérébrales dérivées d’un patient Angelman, montrant qu’elle peut être traduite en cellules humaines, et qu’elle peut être plus sûre que d’autres approches en cours d’examen, ont noté les chercheurs.

L’étude, “Restaurations de reprogrammation transcriptionnelle UBE3A à l’échelle du cerveau et sauve les phénotypes comportementaux dans un modèle de souris avec le syndrome d’Angelman», a été publié dans la revue Thérapie moléculaire.

L’objectif du traitement est la production de l’enzyme fonctionnelle UBE3A

Les UBE3A porte des instructions pour l’ubiquitine protéine ligase E3A, une enzyme qui cible d’autres protéines à dégrader et à recycler, principalement dans les cellules du système nerveux central (le cerveau et la moelle épinière).

Généralement, une copie du UBE3A gène, hérité de la mère, est actif, tandis que l’autre copie, héritée du père, est sélectivement réduite au silence par une molécule appelée UBE3A transcrit antisens (UBE3A-ATS).

Suppression ou dysfonctionnement de la copie maternelle du UBE3A gène provoque le syndrome d’Angelman.

Une approche de traitement potentielle consiste à activer le système paternel UBE3A copie génétique en bloquant l’action de UBE3A-ATSpermettant la production de l’enzyme UBE3A fonctionnelle.

Oligonucléotides antisens (ASO), chaînes courtes de matériel génétique (ADN ou ARN) conçues pour supprimer UBE3A-ATS production, sont testés dans des essais cliniques en cours comme traitement pour Angelman.

La thérapeutique des protéines à doigts de zinc – appelée ZFP – est une autre approche pour bloquer UBE3A-ATS. Ces protéines sont impliquées dans plusieurs processus biologiques, y compris la régulation de l’activité des gènes, et peuvent être conçues pour cibler sélectivement un gène de choix. En tant que tels, ils pourraient constituer une approche plus sûre, ont noté les chercheurs, ajoutant que les ZFP ont fait l’objet d’une évaluation clinique pour d’autres indications.

Une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université de Californie à Davis a conçu des ZFP pour supprimer la production de UBE3A-ATSdans le but d’activer le paternel UBE3A comme traitement potentiel d’Angelman.

Tout d’abord, l’équipe a testé son candidat ZFP humain, appelé hATF-555, dans des cellules nerveuses dérivées de patients avec une mère UBE3A Mutation génétique. Dans ces cellules, qui ne portaient qu’un gène paternel fonctionnel, il y avait une multiplication par 11 de la UBE3A-ATS accompagnée d’une diminution de 1,3 fois de l’activité enzymatique UBE3A.

Livré par un lentivirus modifié et inoffensif, hATF-555 a réduit avec succès UBE3A-ATS de 1,25 fois dans les cellules nerveuses tout en activant partiellement paternel UBE3A activité de 1,33 fois.

Aucun effet de traitement hors cible ou activité immunitaire inflammatoire observé chez la souris

Pour évaluer davantage cette approche, les chercheurs ont traité un modèle de souris adulte du syndrome d’Angelman avec un ZFP qui bloquait la souris Ube3a-ATS, appelé ATF-S1K. Ici, le traitement a été injecté dans la veine de la queue, avec une administration ciblée au cerveau de la souris à l’aide d’un virus AAV modifié et inoffensif.

Cinq semaines après le traitement, Ube3a-ATS les niveaux d’activité des gènes étaient 2,2 fois plus faibles dans le tissu cérébral et le niveau d’enzyme UBE3A a augmenté à 26 % des animaux témoins non affectés de manière dose-dépendante. Le nombre moyen de cellules positives pour UBE3A dans le cerveau des souris Angelman traitées était similaire à celui des témoins.

Notamment, il n’y a pas eu d’augmentation supplémentaire du nombre de cellules positives pour UBE3A lorsque les souris témoins ont été traitées avec ATF-S1K. Les chercheurs n’ont pas non plus détecté d’effets hors cible sur l’activité globale des gènes ou l’activation immunitaire inflammatoire, “suggérant que le traitement ATF-S1K est non seulement spécifique mais également bien toléré”. habitent [in living animals],” ils ont écrit.

Les souris ont ensuite été soumises à un test en plein champ pour évaluer les capacités motrices et la volonté d’explorer. Sans traitement, les souris Angelman sont moins actives que les souris témoins. Avec ATF-S1K, les souris Angelman ont montré des améliorations motrices dans les directions horizontales, l’élevage vertical et l’exploration.

Lors d’un test de rotarod pour la coordination motrice ainsi que l’équilibre, les souris Angelman ont obtenu des résultats nettement inférieurs à ceux des témoins. Le traitement, en moyenne, a conduit à de légères améliorations.

Les souris Angelman avaient également des foulées de marche plus longues à une fréquence de foulée plus faible dans les membres postérieurs et antérieurs que les témoins, similaires aux déficits observés chez les patients, ont noté les chercheurs. Le traitement AAV-S1K a amélioré les capacités motrices du groupe Angelman, notamment pour la fonction des membres postérieurs. Aucune amélioration n’a été observée dans les autres mesures de la marche, y compris la longueur de la foulée ou la durée de l’oscillation.

“Nous démontrons qu’une seule injection d’un AAV délivrant l’ATF-S1K (AAV-S1K) dans la veine caudale sauve les phénotypes moléculaires et comportementaux chez les jeunes adultes. [Angelman syndrome] des souris », a écrit l’équipe. “La spécificité et la tolérabilité d’un seul traitement AAV-S1K chez la souris soutiennent l’utilisation de [ZFPs] pour le traitement de [Angelman syndrome] et d’autres troubles génétiques.