Epilepsi dünya çapında yaklaşık 50 milyon kişiyi etkilemektedir. Bu hastaların çoğunluğu ilaç tedavisiyle nöbetlerini kontrol edebilir ve önleyebilir, ancak yaklaşık üçte biri ilaç tedavisiyle iyi sonuç alamaz.
Birçok durumda, nöbetleri kontrol altına almanın tek yolu beynin nöbetlere neden olan bölümünü çıkarmaktır. Ancak bu operasyon çok yüksek bir risk taşır.
Epileptik nöbetler beynin belirli bölgelerindeki aşırı aktif beyin hücreleri (nöronlar) tarafından başlatılır, bu nedenle nöbetlerin meydana gelmesini durdurmak için bu nöronları hedefleyebilmek ve onları kapatabilmek faydalı olacaktır.
Oluşturduğumuz yeni bir gen terapisi stratejisini kullanarak epileptik nöbetlere neden olan nöronları spesifik olarak hedeflemenin mümkün olduğunu hücre ve hayvan modellerinde göstermeyi başardık.
Bunun sonucunda nöronların aşırı aktif hale gelmeleri ve gelecekte nöbet geçirmeleri engellendi.
Bu bulgu sadece ilaca dirençli epilepsi tedavisinde önemli sonuçlar doğurmakla kalmıyor, aynı zamanda hiperaktif nöronlarla karakterize edilen diğer iki nörolojik bozukluk olan Parkinson hastalığı ve migren tedavisinde de kullanılma olasılığı var.
Epilepside Gen Tedavisi
Bir hastalığı veya durumu tedavi etmek için gen terapisi doğrudan bir kişinin genlerini değiştirir. Bunu yapmak için çeşitli yöntemler vardır.
Laboratuvarda artık tehlikeli olmayacak şekilde modifiye edilen bir virüs, hayvan modellerinde epilepsiyi tedavi etmek için önceki araştırmalarda kullanılmıştır. Virüs, araştırmacılar tarafından beynin nöbetlere neden olan kısmına enjekte edilecekti.
Daha sonra virüs, hücrelere DNA segmentleri yerleştirerek işlevlerini etkili bir şekilde değiştirecek ve aktivitelerini ve nöbet riskini azaltacaktır.
Bu yaklaşım beyin ameliyatından çok daha az invaziv olsa da, sadece nöbetlerden sorumlu olanları değil, etkilenen beyin bölgesindeki tüm nöronları etkileme dezavantajına sahiptir.
Ayrıca, virüs tarafından verilen DNA’yı alan hücrelerin özelliklerini etkiler ve bu da beyin işlevini kalıcı olarak değiştirebilir.
Ancak, çığır açan yeni gen terapisi tekniğimizi kullanan araştırmalar, sadece nöbetlerden sorumlu beyin hücrelerini değiştirmenin ve yakındaki sağlıklı nöronları etkilenmeden bırakmanın mümkün olduğunu göstermiştir. Gen ifadesinin doğal düzenlemesini kullanarak bunu yapabildik.
Vücudumuzda her biri farklı bir protein veya kimyasal üretmek için talimatlar içeren yaklaşık 20.000 gen vardır. Bu genler genellikle yakındaki DNA dizileri olan promotörler tarafından kontrol edilir. Belirli bir proteinin üretilip üretilmeyeceğini ve ne kadar üretileceğini kontrol ederler. Hangi promotörlerin aktif veya inaktif olduğuna bağlı olarak, çeşitli hücreler çeşitli proteinleri ifade eder.
Ayrıca, “aktiviteye bağlı” promotörler olarak bilinen ve yalnızca nöronlar nöbet sırasında olduğu gibi güçlü bir şekilde ateşlendiğinde üretilen biyokimyasal sinyallere yanıt olarak açılan farklı bir promotör sınıfı vardır.
Nöbet üreten nöronların uyarılabilirliğini tespit eden ve azaltan bir gen terapisi geliştirmek için, bu aktiviteye bağlı promotörlerden yararlandık. Bunu, aktiviteye bağlı promotörleri nöronal aktiviteyi inhibe eden proteinler içeren DNA dizilerine bağlayarak başardık.
Gen terapisi aracı ilk olarak çanakta yetiştirilen nöronlarda ve daha sonra ilaca dirençli epilepsisi olan farelerde değerlendirildi. Yöntemimizi ayrıca laboratuvarda oluşturulan insan “mini beyinleri” üzerinde de test ettik.
Her testte, bu yeni gen terapisi yaklaşımının, sağlıklı seyirci hücreleri korurken nöbetle ilişkili aşırı aktiviteyi azaltmada başarılı olduğunu gösterebildik.
Yeni gen terapisi, ortalama nöbet süresinden daha uzun olan bir saat kadar bir sürede aktive olmasına rağmen, daha fazla nöbetin önlenmesinde son derece etkilidir.
Bunu, hangi nöronların tedavi edileceğine otonom olarak karar verip onları kapatarak yapıyor. Beyin aktivitesi normale döndüğünde, nöronları da ilk durumlarına geri getirebilir. Destekleyici, nöbetlerin tekrarlaması durumunda devreye girmeye hazırdır.
Sonuç olarak, tedavinin yalnızca bir kez uygulanması gerekiyor ve kalıcı -muhtemelen kalıcı- bir etkiye sahip.
Daha da önemlisi, tedavinin farelerin hafıza testlerindeki veya diğer normal davranış testlerindeki (kaygı düzeyleri, öğrenme ve hareketlilik gibi) performansları üzerinde hiçbir etkisi olmamıştır.
Bu keşif bizi heyecanlandırıyor çünkü teorik olarak gen terapisinin ilaca dirençli epilepsisi olan geniş bir popülasyona uygulanmasının önünü açıyor. Bu hastalarda kullanıma uygun hale gelmeden önce daha büyük beyinlere ölçeklendirilebileceğinden emin olmak için terapiyi çeşitli deneylerden geçirmemiz gerekecek.
Kaynak: sciencealert – GABRIELE LIGNANI AND DIMITRI KULLMANN, THE CONVERSATION
