3 de outubro de 2014

O silenciamento da expressão mutante do ATXN3 resolve fenótipos moleculares em ratos transgénicos SCA3


Rodríguez; Lebrón, Edgardo; Costa, Maria do Carmo; Luna; Cancalon, Katiuska; Peron, Therese M; Fischer, Svetlana; Boudreau, Ryan L; Davidson, Beverly L; Paulson, Henry L;


A ataxia espinocerebelosa tipo 3 (SCA3) é uma doença neurodegenerativa causada por uma expansão da poliglutamina na enzima deubiquitinatina, a Ataxina-3. Atualmente, não existem tratamentos eficazes para esta doença fatal, mas estudos suportam a hipótese de que a redução dos níveis da proteína mutante ataxina-3 pode reverter ou interromper a progressão da doença na SCA3. Aqui, procurou-se modular a expressão ATXN3 in vivo utilizando a interferência ARN. Desenvolvemos microARN artificiais destinados à região 3' (3'UTR) do ATXN3 humano e, em seguida, usamos vírus adeno-associados recombinados para entregá-los ao cerebelo de ratos transgénicos expressando o gene da doença humana completa (SCA3/ratos MJD84.2). O microARN anti-ATXN3 imita efetivamente a expressão ATXN3 humana suprimida na SCA3/ratos MJD84.2. O tratamento a curto prazo limpou a acumulação nuclear anormal de Ataxina-3 mutante em todo o cerebelo transduzido SCA3/MJD84.2. A análise também revelou mudanças nos níveis de estado estacionário dos microARNs específicos no cerebelo dos ratos SCA/MJD84.2, um fenótipo molecular SCA3 previamente descaracterizado, que parece ser dependente da expressão Ataxina-3 mutante. Os nossos resultados apoiam o pré-desenvolvimento de terapias moleculares destinadas a travar a expressão ATXN3 como uma abordagem viável para a SCA3 e aponta para a desregulamentação microARN como um potencial marcador da patogénese da SCA3.




2 de outubro de 2014

REATA anuncia o início dos estudos da Fase 2 sobre o RTA 408, para o tratamento da ataxia de Friedreich e miopatias mitocondriais

Reata recebeu autorização da Divisão de Produtos de Neurologia da FDA (Food and Drug Administration – Administração para os Alimentos e para os Medicamentos, EUA) para iniciar dois novos programas clínicos da Fase 2 em pacientes com ataxia de Friedreich e miopatias mitocondriais. Ambas estas doenças órfãs estão associadas com a produção reduzida de energia, fadiga e capacidade de exercício prejudicada. Não existem terapias existentes especificamente aprovadas para o tratamento de pacientes com estas doenças.

A ataxia de Friedreich (AF) é uma doença hereditária causada por defeitos no gene da frataxina, uma proteína que regula os níveis de ferro nas mitocôndrias. Os defeitos em frataxina resultam numa sobrecarga de ferro mitocondrial, causando deficiências no metabolismo, stress oxidativo e danos no ADN mitocondrial. Os pacientes com AF ​​sofrem degeneração progressiva dos sistemas nervoso central e periférico, dificuldade de coordenação e marcha e fadiga devido à privação de energia e perda de massa muscular.

As Miopatias Mitocondriais são um conjunto de doenças órfãs individuais que estão associadas a mutações no ADN mitocondrial. Estes defeitos causam défices da cadeia respiratória e produção de energia comprometida. A maioria destes pacientes compartilham um fenótipo semelhante caracterizado por fraqueza muscular e fadiga. Esses pacientes também podem ter outros sintomas, devido à produção de energia prejudicada em outros sistemas de órgãos.

O RTA 408 funciona através da indução de Nrf2, que regula vários genes que desempenham papéis diretos e indiretos na produção de energia celular (ou seja, trifosfato de adenosina, ou ATP) dentro da mitocôndria. Diretamente, a ativação da via Nrf2 aumenta o uso eficiente de combustível (ácidos gordos e glicose) pela mitocôndria e aumenta a biogênese mitocondrial e consumo basal de oxigênio. Indiretamente, a ativação de Nrf2, através dos seus efeitos antioxidantes, equilibra equivalentes redutores e mantém a homeostase mitocondrial e eficiência. Além dos seus efeitos positivos na eficiência metabólica, a ativação Nrf2 tem sido demonstrada, em estudos pré-clínicos, que promove a reparação e recuperação muscular e reduz marcadores de stress oxidativo e lesão muscular.

"Os nossos colaboradores e nós temos demonstrado em estudos pré-clínicos que a ativação Nrf2 genética ou farmacológica regula positivamente a função mitocondrial e a produção de energia. Esperamos traduzir este efeito ñum melhor funcionamento físico e redução da fadiga em pacientes com ataxia de Friedreich e miopatias mitocondriais. Estas doenças raras e debilitantes, de momento, não possuem quaisquer terapias aprovadas ", observou o Dr. Colin Meyer, Diretor Médico da Reata.

Os dois ensaios da Fase 2 iniciais, serão ambos “às cegas” (mediante sorteio, metade tomará o medicamento em teste e metade tomará um placebo). A finalidade primária da eficácia em ambos os estudos será avaliar o pico de trabalho durante o teste ergométrico. Os estudos também irão explorar mudanças noutras medidas de atividade física, fadiga e biomarcadores associados com o funcionamento mitocondrial.

Sobre Reata Pharmaceuticals, Inc.

Reata Pharmaceuticals, Inc. é uma empresa privada com o objetivo de traduzir a investigação inovadora em medicamentos inovadores para doenças difíceis que têm necessidades por satisfazer. Reata é líder no desenvolvimento de uma nova classe de fármacos com atividade potente de transcrição-regulação chamada moduladores de inflamação antioxidantes (AIMs). AIMs ativa Nrf2, promovendo a produção de numerosos genes antioxidantes, desintoxicantes e anti-inflamatórios, e inibem NF-kB, um fator de transcrição que regula muitas proteínas pró-inflamatórias. A farmacologia de AIMs imita os metabólitos de prostaglandinas endógenos que são responsáveis ​​pela resolução orquestrada da inflamação. Os efeitos anti-inflamatórios, citoprotetor e energéticos no metabolismo da farmacologia AIM foram documentados em mais de 250 artigos científicos e são potencialmente relevantes para uma ampla gama de doenças.

Devido à ampla aplicabilidade da biologia AIM, Reata está conduzindo ativamente ou iniciando dois programas da fase 2 com AIMs, com fins terapêuticos em várias áreas, incluindo a hipertensão arterial pulmonar, oncologia, ataxia de Friedreich, miopatias mitocondriais, dermatologia e oftalmologia.

  


1 de outubro de 2014

A trealose melhora défices de fibroblastos humanos numa ataxia relacionada com uma nova mutação CHIP

Maria Jose Casarejos, Juan Perucho, José Luis López-Sendón, Justo García de Yébenes, Conceição Bettencourt, Ana Gómez, Carolina Ruiz, Peter Heutink, Patrizia Rizzu, Maria Angeles Mena

Resumo
Neste trabalho investigámos o papel do CHIP numa nova ataxia relacionada com uma nova mutação CHIP e o potencial terapêutico da trealose. Os fibroblastos do paciente com uma nova forma de ataxia hereditária, relacionada com mutações no gene STUB1 (CHIP), e três grupos de controlo pareados por sexo e idade foram tratados com epoxomicina e trealose. Foram avaliados os efeitos sobre a morte celular, desdobramento das proteínas e proteostase. Estudos recentes revelaram que as mutações no gene STUB-1 gene levam a uma crescente lista de defeitos moleculares como a desregulamentação da qualidade da proteína, a inibição do proteassoma, a morte celular, diminuição da autofagia e alteração no CHIP e níveis de HSP70. Nos fibroblastos deste paciente com a mutação CHIP, a inibição do proteassoma com a epoxomicina induziu graves alterações fisiopatológicas associadas com a idade, a morte celular e ubiquitinação de proteínas. Além disso, o tratamento com epoxomicina produziu um aumento dependente da dose na clivagem do número de células positivas caspase-3. Contudo, o cotratamento com trealose, um dissacarídeo da glicose presente numa grande variedade de organismos e conhecido como um potenciador da autofagia, reduziu estes eventos patológicos. A aplicação da trealose também aumentou a expressão CHIP e HSP70 e os níveis de radicais livres GSH. Além disso, a trealose aumentou a autofagia macro e mediada (CMA), aumentando os níveis de LC3, LAMP2, CD63 e aumentando a expressão de Beclin-1 e Atg5-Atg12. O tratamento com trealose, em adição, aumentou a percentagem de células imunorreactivas a HSC70 e LAMP2, e reduziu o substrato autofágico, p62. Embora este seja um caso individual com base em apenas um paciente e as comparações estatísticas não sejam válidas entre os grupos de controlo e o paciente, a baixa variabilidade entre os grupos de controlo e as diferenças óbvias com este paciente permite-nos concluir que a trealose, através de sua capacidade de ativação da autofagia, propriedades anti-agregação, efeitos anti-oxidativos e falta de toxicidade, pode ser muito promissora para o tratamento da ataxia relacionada com a mutação CHIP e, possivelmente, um amplo espectro de doenças neurodegenerativas relacionadas com a disconformação da proteína.



28 de setembro de 2014

Doença de Niemann-Pick Tipo C*: Um estudo QM/MM (quantum mechanics/molecular mechanics – mecânica quantum/mecânica molecular) de mudanças conformacionais no colesterol na NPC1 (NTD) e bolsas de ligação na NPC2



Sumário

A doença de Niemann-Pick tipo C é caracterizada pelo tráfico de lipídios interrompido dentro dos compartimentos celulares tardios endosomal (LE) / lisossômico (Lys). Acredita-se que o transporte de colesterol no LE / Lys tem lugar via um mecanismo concertado em que uma pequena (131aa) proteína de ligação da NPC2 ao colesterol solúvel transfere colesterol para o domínio N-terminal ~ (NTD) de uma maior (1278aa) proteína ligada à membrana, NPC1 (NTD). Pensa-se que a transferência ocorra através da formação dum complexo intermediário estável NPC1 (NTD) - NPC2, em que as aberturas de esteróis das duas proteínas alinham-se para permitir a passagem da molécula de colesterol. No modelo de funcionamento do complexo NPC1 (NTD) - NPC2, as aberturas de esteróis estão alinhadas de esteróis mas as bolsas de ligação estão dobradas uma em relação à outra. A fim de o colesterol deslizar de uma bolsa de ligação para a outra, deve ocorrer uma alteração conformacional nas proteínas, ou na ligação, ou em ambas. Aqui, investigamos a possibilidade da ligação sofrer uma alteração conformacional – ou isomerização - para acomodar a via de transferência dobrada. Para entender que fatores estruturais influenciam a taxa de isomerização, calculámos a barreira de energia para a isomerização de colesterol, tanto nas bolsas de ligação da NPC1 (NTD), como da NPC2. Aqui, utilizamos uma função energética mecânica quantum/mecânica molecular (QM/MM) combinada para calcular a barreira de isomerização na NPC1 (NTD) nativa (NTD) e bolsas de ligação da NPC2 antes de ancoragem da proteína-proteína, bem como nas bolsas de ligação do complexo NPC1 (NTD) - NPC2 após a ancoragem. Os resultados indicam que a isomerização do colesterol na bolsa de ligação NPC2 é energeticamente favorável, tanto antes como depois da formação do complexo NPC1 (NTD) - NPC2 complexo. A bolsa de ligação NPC1 (NTD) é energeticamente desfavorável para o rearranjo conformacional da ligação hidrofóbica porque contém mais moléculas de água próximas da cauda da ligação e aminoácidos com cadeias laterais polares. Para três mutantes NPC1 (NTD) investigados, L175Q/L176Q, L175A/L176A e E191A/Y192A, as barreiras de isomerização foram todas maiores do que a barreira calculada na bolsa de ligação NPC2. Os nossos resultados indicam que a isomerização do colesterol na bolsa de ligação NPC2, quer antes ou depois da ancoragem, assegura uma eficaz transferência de colesterol para a NPC1 (NTD).


*Ataxia hereditária recessiva do tipo metabólico





Neurodegeneração molecular: biologia básica e vias das doenças

Robert Vassar e Hui Zheng

Resumo
O campo da investigação na neurodegeneração foi avançando rapidamente ao longo dos últimos anos e tem proporcionado intrigantes novas perspetivas sobre as funções fisiológicas normais e papéis patogénicos duma vasta gama de moléculas associadas a várias doenças neurodegenerativas devastadoras, incluindo a doença de Alzheimer, doença de Parkinson, amiotrófica esclerose lateral (ELA), demência fronto-temporal, doença de Huntington e síndroma de Down. Desenvolvimentos recentes também têm facilitado os esforços iniciais para traduzir descobertas pré-clínicas em direção a novas abordagens terapêuticas e ensaios clínicos em seres humanos. Estes desenvolvimentos recentes são revistos na atual Série Revista sobre "Neurodegeneração Molecular: Biologia Básica e Vias das Doenças" numa série de manuscritos que cobrem temas apresentados na Terceira Conferência Internacional sobre Neurodegeneração Molecular: "Biologia básica e vias das doenças ", realizada em Cannes, na França, em Setembro de 2013.

Texto
Em Setembro de 2013, a Terceira Conferência Internacional sobre Neurodegeneração Molecular: "Biologia básica e vias das doenças" foi realizada em Cannes, França. A conferência de três dias reuniu cientistas de todo o mundo para apresentar e discutir os resultados das suas investigações mais recentes sobre as funções fisiológicas normais e mecanismos patológicos das vias moleculares que são relevantes para as doenças neurodegenerativas (Figura 1). A atual série revista na revista, intitulada "Neurodegeneração Molecular: Biologia Básica e Vias das Doenças", pretende representar não só as descobertas científicas apresentadas durante a conferência, mas também para refletir sobre o estado atual, num determinado campo. As séries revistas serão compostas dum formato de submissão, em que os manuscritos dos oradores da conferência serão exibidos em intervalos regulares na revista.

A Terceira Conferência Internacional sobre Neurodegeneração Molecular: "Biologia básica e vias das doenças" - Cannes, França. A Conferência contou com 179 delegados de todo o mundo para apresentar e discutir as investigações mais recentes sobre as funções fisiológicas normais e mecanismos patológicos das vias moleculares que são relevantes para as doenças neurodegenerativas.
 

 


A conferência cobriu uma grande variedade de tópicos relacionados com a neurodegeneração nos níveis genéticos, moleculares, celulares, fisiológicos, comportamentais e de sistemáticos, e com uma perspetiva translacional de mover descobertas a partir de modelos pré-clínicos para ensaios clínicos humanos. Nas sessões analisou-se as seguintes áreas de investigação da neurodegeneração:

• A genética da AD e outras doenças neurodegenerativas
• A estrutura e as funções fisiológicas normais das moléculas envolvidas na neurodegeneração
• Novos mecanismos moleculares da AD, PD, ALS, FTD, DS, e HD
• Mecanismos da neurotoxicidade na PD, AD e outras tauopatias
• Novas abordagens terapêuticas para as doenças neurodegenerativas

Os mecanismos moleculares da neurodegeneração foram os temas dominantes da conferência. Alguns destaques incluíram novos olhares sobre a patogénese da AD fornecida por análises genéticas revelando novos genes fator de risco para a AD, como o CD33 e o TREM2, envolvidos na imunidade inata. Um conhecimento mais profundo das estruturas e funções fisiológicas normais da APP e as enzimas α-, β- e γ-secretase que processam a APP estão a auxiliar o desenvolvimento de terapias modificadoras da doença para a AD, que têm como alvo o peptídeo Aβ neurotóxico. Estudos intrigantes têm revelado novas moléculas envolvidas na neurodegeneração, como a C9ORF72 na ALS e FTD, e começam a lançar luz sobre seus papéis patogênicos. Novos olhares sobre a propagação semelhante ao prion do Aβ e patologias tau na AD e α-sinucleína na PD também foram feitos. Além disso, estudos inovadores dos mecanismos de neurotoxicidade revelaram papéis para micro-RNAs, fatores de transcrição e moléculas traficantes na AD. Novas terapias baseadas em muitas destas descobertas ainda estão em desenvolvimento, como os anticorpos anti-tau para a AD e outras tauopatias.

Em resumo, esta série revista tem como objetivo encapsular os temas discutidos na Terceira Conferência Internacional sobre a Neurodegeneração Molecular e proporcionar conhecimento de um vasto leque de áreas em investigação na neurodegeneração. É esperança dos editores que o conhecimento transmitido na série revista irá fornecer informação de qualidade aos leitores e estimular novos avanços científicos na neurodegeneração molecular que pode algum dia trazer um fim a essas doenças neurodegenerativas devastadoras.

Abreviaturas
Aβ: Beta-amilóide; AD: doença de Alzheimer; ALS: esclerose lateral amiotrófica (ELA); APP: proteína precursora amilóide; C9ORF72: cromossoma 9 aberto de leitura 72; CD33: conjunto de diferenciação 33; DS: síndrome de Down; FTD: demência frontotemporal; HD: doença de Huntington; PD: doença de Parkinson; TREM2: Disparo recetor expresso em células mielóides 2.




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