Seminari Alzheimer Gmh

Proves de teràpia d’Alzheimer en models murins

INTRODUCCIÓ: siRNAS Dykxhoorn D et al. Nature Molecular Cell Biology (4):457-467 (2003)

Descobert el 1998 per Andrew Fire i Craig Mello en injectar dsRNA a C. elegans degradació mRNA Formats per 21 a 28 nucleòtids. No indueixen resposta antiviral a través de l’interferó (IFN). Dorsett Y et al. Nature Drug Discovery. (3): 318-329 (2004)

induia

MALALTIA D’ALZHEIMER Malaltia neurodegenerativa que comporta trastorns cognitius i conductuals com a conseqüència de la progressiva mort neuronal a causa de la formació de plaques amiloides i feixos neurofibrilars. Va ser descoberta el 1906 pel neuròleg i psiquiatra alemany Alois Alzheimer. La incidència es dobla cada 5 anys a partir dels 65. Prognosi de 5 a 20 anys. No hi ha tractament. Principal causa de demència amb la edat.

L’activitat de la -secretasa (BACE1) s’ha associat a la neurodegeneració i acumulació de la proteïna precursora amiloide (APP). Es deu a alteracions en el clearance dels productes de degradació del APP com són el fragment C-terminal (CTF) o el pèptid -amiloide (A ). A i CTF són generats pels talls proteolítics en les posicions per les proteases BACE i -secretasa, respectivament.

i ,

β −sec retasa ( BACE1) γ −sec retasa APP  → +CTF → Aβ BACE talla específicament APP. La -secretasa fa talls de 40, 42 i 43 aminoàcids i està implicada també en el procesament del receptors Notch.

Els ratolins KO per -secretasa és letal en etapa embironària. Per altra banda, els KO per BACE1 són viables i sense efectes secundaris aparents. Si els creuem amb ratolins transgènics que expressen APP de l’Alzheimer familiar la descendència no presenta la patologia.

BACE1

BACE

CFTs

ESTRATÈGIES PER A LA REDUCCIÓ DE BACE1 Centre actiu més obert i menys hidrofòbic en comparació amb altres proteases. Dificultat per generar molècules que interfereixin en aquest centre actiu. Vectors lentivirals permeten transfectar bé cèl·lules que es divideixin o no. Transducció estable en cèl·lules no proliferatives com les neurones expressió estable en cervell. Potencial diana per al tractament del Alzheimer.

Figura 1

Vector lentiviral: 7 siRNAs (hBACE1) Promotor H1

Cèl·lules HEK293T-AIP: HEK293T APP i presenilin1 ( substrat per BACE1)

Cèl·lules HEK293T + cDNA BACE1 (h o m)

Cèl·lules HEK293T-AIP lenti-siBACE1-6 o lenti-siGlut4

h

Figura 2 Neocòrtex

Injecció en l’hipocamp Transgènic APP siBACE1-6 o siGlut4 (amb eGFP)

Lloc injecció

Hipocamp: reducció BACE Neocòrtex: no diferències Lloc injecció

Figura 3

ALTERACIONS SIMILARS A L’ALZHEIMER Disminueixen tant els CFTs com A a l’hipocamp en presència de siBACE1-6

ALTERACIONS SIMILARS A L’ALZHEIMER Lloc injecció

INTEGRITAT DE LES DENDRITES MAP2 microtubule associated protein 2

Marcador de la integritat de les dendrites

Lloc injecció

MORRIS WATER MAZE

Plataforma visible. Plataforma oculta. Sense plataforma.

DISCUSSIÓ siRNA específic per BACE1 fa knock down de la proteïna tant in vitro com in vivo. Nivells baixos de BACE1 disminueixen els de CFTs i A , importants per a la malaltia. Introducció de siRNA per a BACE1 amb lentivirus rescata les alteracions tant neuropatològiques com neurodegeneratives. L' ús de siRNAs per a BACE1 tindria un valor potencial pel tractament de l’Alzheimer.