Mezinárodní tým vědců vyvinul novou genovou terapii, která dokázala dlouhodobě zmírnit svalovou spasticitu vznikající po poranění míchy. Terapie obnovuje přirozené nervové mechanismy regulující svalovou aktivitu a působí cíleně v oblasti, která je postižena poraněním míchy. V preklinických testech prokázala dlouhodobý účinek po jediné aplikaci a nevykazovala známky toxicity ani po 4,5 roce sledování. Studie ověřená na hlodavcích, prasatech i nehumánních primátech představuje významný krok směrem k budoucímu klinickému využití. 

Významnou část preklinického testování zajistili vědci z ÚŽFG AV ČR. V Liběchově probíhaly experimenty na miniaturních prasatech, která představují důležitý model pro ověřování bezpečnosti nových léčebných postupů před jejich případným využitím v humánní medicíně. Právě tato data jsou nezbytná pro budoucí přechod k testování u lidí.

Svalová spasticita patří mezi nejčastější a nejvíce omezující následky poranění míchy. Projevuje se zvýšeným svalovým napětím, mimovolnými křečemi, přehnanými reflexy a omezením pohybu, což výrazně snižuje kvalitu života pacientů. Mezinárodní tým vědců nyní představil novou genovou terapii, která by mohla nabídnout dlouhodobé řešení tohoto problému.

 „U potkanů s chronickou spasticitou po poranění míchy vedla jediná aplikace terapeutických genů k postupnému poklesu projevů svalové spasticity. První významné zlepšení bylo pozorováno již 5–8 týdnů po léčbě a účinek dále přetrvával. Terapie přitom neovlivnila funkci předních končetin, což potvrzuje její přesné zacílení pouze na vybrané míšní segmenty„  říká Nguyen The Duong z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR první autor studie. 

„Jediná aplikace zmírnila svalovou spasticitu a zůstala bezpečná i po 4,5 roce sledování“.

 Jednorázová léčba místo celoživotního tlumení příznaků

Po poranění míchy dochází k narušení rovnováhy mezi nervovými signály, které aktivitu svalů stimulují, a těmi, které ji naopak tlumí. Výsledkem je nadměrná aktivita nervových okruhů vedoucí ke zvýšenému svalovému napětí, mimovolným pohybům a bolestivým křečím. Dosavadní léčba je převážně symptomatická. Vyžaduje dlouhodobé podávání léků a bývá spojena s nežádoucími účinky, jako jsou ospalost, únava nebo svalová slabost. „Zásadní výhodou nové metody je její lokální a dlouhodobé působení. Terapie využívá speciální způsob podání virového vektoru AAV9 pod povrch míchy (tzv. subpiální aplikaci), který umožňuje velmi přesně zacílit léčbu pouze do postižené oblasti. Na rozdíl od běžných léků, které působí na celý organismus, je tedy účinek omezen na konkrétní úsek míchy“, vysvětluje Štefan Juhás z ÚŽFG. Přesné zacílení terapie by tak mohlo v budoucnu umožnit účinnější léčbu s menším rizikem systémových nežádoucích účinků.

Obnova přirozené nervové regulace

Terapie nefunguje jako klasický lék. Jejím cílem je obnovit přirozené mechanismy, které v míše regulují svalovou aktivitu. Po poranění míchy dochází ke ztrátě části inhibičních nervových signálů využívajících nervový přenašeč GABA. Výzkumníci proto do nervových buněk dopravili dva terapeutické geny – GAD65 a VGAT, které podporují tvorbu a uvolňování neurotransmiteru GABA. Ten v nervové soustavě funguje jako přirozená „brzda“ nervové aktivity. Výsledkem je obnovení rovnováhy mezi excitačními a inhibičními nervovými okruhy. „Studie navíc ukázala, že léčba nevede pouze ke zmírnění příznaků, ale zasahuje přímo do mechanismů, které za vznik spasticity odpovídají. U léčených zvířat došlo také k částečné normalizaci patologicky změněných míšních reflexů“ dodává Štefan Juhás.

Důležitý krok směrem ke klinickému využití

Zatímco účinnost terapie byla prokázána na modelu potkana, bezpečnost a možnosti klinického využití byly ověřovány také na prasatech a nehumánních primátech, jejichž anatomie a velikost míchy jsou člověku mnohem bližší. Právě tato data jsou nezbytná pro budoucí přechod k testování u lidí. Významnou část preklinického testování zajistili vědci z ÚŽFG AV ČR. V liběchovském pracovišti probíhaly experimenty na miniaturních prasatech, která představují důležitý model pro ověřování bezpečnosti nových léčebných postupů před jejich případným využitím v humánní medicíně.

Tyto experimenty sloužily k ověření bezpečnosti terapie, chirurgického postupu podání, sledování šíření virového vektoru v organismu a hodnocení možných dlouhodobých nežádoucích účinků. „Výsledky byly velmi povzbudivé. Zvířata nevykazovala poruchy pohybu ani citlivosti a nebyly pozorovány známky poškození nervové tkáně ani po 4,5 roce od aplikace. Analýzy navíc ukázaly, že genová terapie zůstává téměř výhradně v cílové části míchy a prakticky se nešíří do ostatních orgánů“, představuje výsledky na miniprasatech Štefan Juhás.

Potenciál i pro další neurologická onemocnění

Autoři studie se domnívají, že podobný princip by mohl být v budoucnu využit také u dalších neurologických onemocnění spojených s poruchou svalového tonu a nervové regulace. „Přestože bude před případným využitím u pacientů potřeba ještě řada dalších studií, představují získané výsledky významný krok směrem k nové generaci cílených genových terapií pro léčbu spasticity a dalších neurologických onemocnění spojených s poruchami svalového tonu“ zdůrazňuje význam studie Martin Maršala, vedoucí mezinárodního týmu z University of California San Diego.

Na výzkumu se podíleli vědci z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, odkud pochází i první autor studie, který analyzoval většinu získaných dat. Preklinické testování terapie probíhalo na miniprasatech na ÚŽFG.  Mezinárodní tým vedl profesor Martin Maršala z University of California San Diego.

Tisková zpráva ke stažení.