Autizam: Lijek protiv raka može poboljšati socijalno ponašanje
Novo istraživanje koje je vodilo Državno sveučilište u New Yorku u Buffalu sugerira da bi lijek protiv raka mogao preokrenuti socijalna oštećenja povezana s autizmom.
U radu koji je sada objavljen u časopisu Neuroznanost o prirodi, istražitelji izvještavaju kako su niske doze romidepsina - lijeka odobrenog u Sjedinjenim Državama za liječenje limfoma - "obnovile ekspresiju gena i preokrenule socijalni deficit" u mišjem modelu autizma.
Poremećaj spektra autizma (ASD), koji je razvojno stanje, utječe na ponašanje, socijalnu interakciju i komunikaciju.
Statistike prikupljene u SAD-u sugeriraju da 1 od 68 djece ima ASD i da je to oko četiri do pet puta češće kod dječaka nego kod djevojčica.
Iako je moguće dijagnosticirati poremećaj u dobi od 2 godine, većina dijagnoza ASD-a nije potvrđena prije navršene 4 godine.
Ekonomski troškovi u SAD-u za djecu s ASD-om procjenjuju se u rasponu od 11,5 do 60,9 milijardi USD.
Niske doze 'preokrenule su socijalni deficit'
Od svih izazovnih i razarajućih simptoma koji prate ASD, poteškoće u interakciji s drugima i stvaranju odnosa posebno uznemiruju i trenutno nema učinkovitog liječenja.
Smatra se da je nova studija prva koja je pokazala da je možda moguće ublažiti ovaj primarni simptom ASD-a ciljanjem velikog broja gena povezanih s poremećajem.
"Otkrili smo", kaže viši autor studije Zhen Yan, profesor na Odjelu za fiziologiju i biofiziku, "spoj male molekule koji pokazuje dubok i dugotrajan učinak na socijalni deficit sličan autizmu bez očitih nuspojava [...] . "
To je, vjeruje ona, posebno važno jer "mnogi trenutno korišteni spojevi za liječenje raznih psihijatrijskih bolesti nisu pokazali terapijsku učinkovitost za ovaj osnovni simptom autizma."
U svojoj studiji, prof. Yan i njezin tim otkrili su da su 3 dana liječenja niskim dozama romidepsina "preokrenuli socijalni deficit" kod miševa s nedostatnim genom SHANK3, koji je poznati faktor rizika za ASD.
Preokret u socijalnom deficitu trajao je 3 tjedna, od maloljetničke do kasne adolescencije - što je kritično razdoblje kod miševa za razvijanje komunikacijskih i socijalnih vještina i ekvivalentno je nekoliko ljudskih godina.
To ukazuje da bi sličan tretman mogao biti dugotrajan kod ljudi, sugeriraju istraživači.
Epigenetski mehanizam
Ova nova studija temelji se na prethodnom radu s miševima prof. Yan-a i tima koji je pokazao kako gubitak SHANK3 remeti receptor za n-metil-D-aspartat, koji pomaže u regulaciji osjećaja i spoznaje. Prekid je prouzročio probleme u komunikaciji između moždanih stanica i doveo do socijalnih deficita povezanih s ASD-om.
Kako bi izmjerili socijalni deficit miševa, znanstvenici su ih smjestili u kontrolirana okruženja gdje su mogli procijeniti svoju sklonost socijalnim podražajima (poput interakcije s drugim mišem) nasuprot sklonosti nesocijalnim podražajima (poput istraživanja neživog predmeta).
Istraživači su pokazali kako je romidepsin uspio preokrenuti socijalni deficit obnavljanjem funkcije gena putem epigenetskog mehanizma.
Epigenetski mehanizmi su genetski procesi sposobni za uključivanje i isključivanje gena i mijenjanje njihove ekspresije bez promjene njihovog temeljnog DNA koda.
Prof. Yan kaže da su prethodne studije sugerirale da epigenetske promjene mogu imati velik utjecaj na ASD.
Preoblikovanje kromatina otvorilo je gene za ASD
Postoji nekoliko načina na koje epigenetski mehanizmi mogu promijeniti ekspresiju gena bez promjene njihove DNK. Na primjer, mogu utišati gene dodavanjem kemijskih oznaka na svoju DNK.
Međutim, prof. Yan kaže da je glavni epigenetski mehanizam na djelu kod ASD onaj koji preoblikuje strukturu kromatina, koji je kompleks DNA i ambalažnih proteina koji pomažu u njegovom sažimanju u jezgru stanice.
"Opsežno preklapanje", napominje prof. Yan, "u rizičnim genima za autizam i rak, od kojih su mnogi čimbenici preoblikovanja kromatina, podupire ideju o prenamjeni epigenetskih lijekova koji se koriste u liječenju raka kao ciljanih tretmana za autizam."
Jedan od važnih rezultata nove studije jest da pokazuje da bi s jednim lijekom moglo biti moguće ciljati velik broj gena povezanih s ASD-om.
Romidepsin je histonski modifikator, koja je vrsta spoja koji mijenja bjelančevine ili histone koji pomažu u organiziranju DNA u jezgri.
Lijek "popušta gusto nabijeni kromatin", objašnjava prof. Yan. Rezultat je vraćanje ekspresije gena čineći gene dostupnijim molekulama koje prevode njihove upute.
Uz pomoć probira na cijelom genomu, istraživači su otkrili da je romidepsin obnovio ekspresiju gena u većini od 200 gena koji su utihnuli u modelu miša autizma korištenom u studiji.
"Prednost mogućnosti prilagođavanja niza gena koji su identificirani kao ključni čimbenici rizika od autizma može objasniti snažnu i dugotrajnu učinkovitost ovog terapijskog sredstva za autizam."
Prof. Zhen Yan
