Introducción

La sinucleína alfa tiene un papel clave en la patogénesis de la enfermedad de Parkinson (EP). El progreso de esta enfermedad está vinculado con el aumento y la diseminación de agregados intracelulares de sinucleína alfa. Además, las alteraciones en el gen SNCA, que codifica la sinucleína alfa, aumentan el riesgo de EP.

La acumulación de sinucleína alfa también está relacionada con otros trastornos neurodegenerativos denominados sinucleinopatías (esclerosis múltiple, enfermedad difusa por cuerpos de Lewy y enfermedad de Gaucher). Por lo tanto, la reducción de la producción y acumulación de sinucleína alfa puede proporcionar una terapia modificadora de la enfermedad para la EP y sinucleinopatías relacionadas. Una de las limitaciones más importantes de este enfoque es que aún no se ha establecido la especie tóxica de sinucleína alfa. A diferencia de los anticuerpos y los enfoques de moléculas pequeñas, los oligonucleótidos antisentido (OAS) disminuyen todas las formas de la sinucleína alfa.

El objetivo del presente estudio fue determinar la eficacia de los OAS para evitar la progresión de la EP y otras sinucleinopatías.

Métodos

Se utilizaron modelos de transmisión de fibrillas preformadas (FPF) de sinucleína alfa de rata y ratón, que replican aspectos de la progresión de la EP humana. Se analizó si la supresión parcial transitoria, sostenida, o ambas, de sinucleína alfa endógena utilizando OAS, dirigidos al gen SNCA, revierte in vivo los cambios patológicos asociados con la EP y otras sinucleinopatías. Además, se analizó si esta terapia mejora la función neuronal. La síntesis y purificación de todos los OAS liofilizados se formuló en buffer fosfato salino sin Ca/Mg, el cual fue inyectado en el ventrículo cerebral derecho usando un dispositivo estereotáctico. Se recogieron secciones de médula espinal (2 mm) y diferentes regiones del cerebro para el análisis de ácido ribonucleico mensajero (ARNm).

Resultados

La supresión del gen SNCA mediada por OAS mejoró la función celular en las células y previno la deposición de agregados de sinucleína alfa patógenos en el modelo de FPF in vivo de EP. Una única inyección intracerebroventricular de 700 μg de OAS dirigida al gen Snca redujo el ARNm de SNCA en aproximadamente un 50% 70 días después de la administración del OAS. Esto evitó la deposición de agregados de sinucleína alfa en el modelo de FPF (reducción de aproximadamente el 96%) 56 días después de la inyección de FPF. Los ratones inyectados con FPF presentaron déficits motores significativos. Después de la administración de OAS, los ratones a los que se les inyectó FPF ya no presentaron déficit motor significativo en comparación con los ratones sin tratamiento previo. Además, se observó que la supresión de SNCA mediada por OAS responde a la dosis y tiene una duración de acción prolongada en el modelo de FPF in vivo de EP.

Los datos observados sugieren que las sinucleinopatías dependen de los niveles de expresión de sinucleína alfa. Para determinar si la supresión de la producción de sinucleína alfa mediada por ASO podría prevenir la pérdida de tirosina hidroxilasa (TH), se administró a las ratas una única dosis de 1000 μg de OAS 21 días antes de la inyección de FPF y se evaluaron 202 días después de la administración de OAS. En ese momento se observó que la supresión del gen SNCA mediada por OAS previno la disfunción de las células dopaminérgicas en el modelo de FPF. Tanto en ratones como en ratas, la administración de OAS dio como resultado la reversión de la deposición de agregados de sinucleína alfa establecidos. Además, la supresión de sinucleína alfa una vez establecida la enfermedad evitó la pérdida de TH y mejoró la función celular. A diferencia de la supresión transitoria, la supresión sostenida del gen SNCA con OAS administrado después de que se establecen los agregados de sinucleína alfa reduce la patología de los agregados y previene la pérdida de TH.

Los OAS diseñados para suprimir la transcripción del gen SNCA humano demostraron ser potentes y suprimir ampliamente la sinucleína alfa en todo el sistema nervioso central de primates no humanos. Además, mostraron una duración de acción prolongada de diez semanas después de una sola administración.

Discusión

La supresión del SNCA mediada por OAS previne y revierte la progresión de la enfermedad mediada por sinucleína alfa en modelos de transmisión de roedores de EP. La reducción sostenida, pero no la interrumpida, de sinucleína alfa previno, e incluso retrasó, la enfermedad y la pérdida de TH asociada. Los resultados del presente estudio confirman el papel beneficioso de las terapias diseñadas para reducir la producción de sinucleína alfa para los pacientes con EP y otras sinucleinopatías. La supresión de sinucleína alfa mediada por OAS redujo la enfermedad de la sinucleína alfa de una manera dependiente de la dosis. Además, el tratamiento con OAS fue beneficioso para reducir el número de agregados de sinucleína alfa cuando ya estaba establecida la enfermedad. Esto confirma que se puede revertir la deposición de sinucleína alfa y, en consecuencia, la enfermedad. En el presente estudio la supresión del gen SNCA no provocó muerte celular. Sería necesario suprimir de forma se puede medir en el líquido cefalorraquídeo humano y se ha demostrado en pacientes que no se correlaciona con la progresión clínica, por lo tanto, los niveles de sinucleína alfa en el líquido cefalorraquídeo pueden servir para analizar la eficacia de las terapias moduladoras de sinucleína alfa.

Los OAS representan un enfoque terapéutico que actúa de forma específica y directa sobre el gen SNCA para evitar la síntesis de sinucleína alfa. Estos agentes pueden llegar a todo el sistema nervioso central. En los últimos años se ha mejorado notablemente la estabilidad, afinidad, potencia y tolerabilidad de los OAS. También se ha demostrado que estos agentes se distribuyen ampliamente dentro del cerebro y la médula espinal y exhiben un efecto de larga duración.

Conclusiones

Los resultados del presente estudio demuestran el potencial de los OAS para suprimir el gen SNCA como terapia modificadora de la enfermedad para pacientes con EP y otras sinucleinopatías.