When Zhigang He, PhD, started a lab at Boston Children’s Hospital 15 years ago, he hoped to find a way to regenerate nerve fibers in people with spinal cord injury. Como proxy, ele estudou lesão no nervo óptico, o que causa cegueira no glaucoma — uma condição que afeta mais de quatro milhões de americanos — e às vezes em trauma na cabeça.,através de experiências com diferentes genes promotores do crescimento e bloqueando inibidores naturais do crescimento, ele foi capaz de obter fibras nervosas ópticas, ou axões, para crescer a comprimentos cada vez maiores em ratos. Mas e a visão? Os animais podiam ver?
“The question was, is this regenerating axon functional?”says He, who is part of Boston Children’s Department of Neurology and F. M. Kirby Neurobiology Center.outras equipes, incluindo o laboratório de Larry Benowitz, PhD, em Boston Children’s, foram capazes de alcançar visão parcial., Mas eles confiaram em técnicas genéticas que só podem ser feitas em um laboratório, e métodos têm envolvido a exclusão ou bloqueio de genes supressores de tumor, o que incentiva a regeneração, mas também pode promover o câncer.um estudo publicado hoje por Cell, liderado por ele e Michela Fagiolini, PhD, demonstra que a visão pode ser restaurada usando uma abordagem que poderia realisticamente ser aplicada na clínica e não interfere com os genes supressores do tumor.,
in optomotor tests, above, previously blind mice turned their heads to follow patterns of moving bars after given the treatment. “Ao tornar as barras mais finas e mais finas, descobrimos que os animais não só podiam ver, mas melhoraram significativamente em quão bem podiam ver”, diz Fagiolini.ele, Fagiolini e os colegas começaram com terapia genética para produzir três fatores chave de crescimento (osteopontina, fator de crescimento tipo insulina 1 e fator neurotrófico ciliar., Esta abordagem fez com que os axônios se regenerassem e até formassem conexões, ou sinapses, com suas células alvo no cérebro. Mas os axônios não foram capazes de transportar sinais do olho para o cérebro, porque lhes faltava mielina, uma bainha isolante que ajuda a propagar sinais nervosos a longas distâncias.
“descobrimos que os axônios regenerados não são mielinados e têm uma condução muito fraca — a velocidade de viagem não é suficientemente alta para suportar a visão”, diz ele. “Precisávamos de alguma maneira de superar esta questão.,”
voltando-se para a literatura médica, eles aprenderam que um bloqueador de canais de potássio, 4-aminopiridina (4-AP), ajuda a fortalecer os sinais nervosos quando a mielina está ausente. O medicamento é comercializado como AMPYRA para a esclerose múltipla, que também envolve uma perda de mielina. Quando o adicionaram, os sinais foram capazes de percorrer a distância.,
Um paradigma para o tratamento de glaucoma e nervo óptico lesão
Enquanto o estudo utilizou uma terapia genética de vírus chamado vírus adeno-associados para entregar os fatores de crescimento, Ele e Fagiolini está testando se a injeção de um “cocktail” de fator de crescimento proteínas diretamente no olho pode ser igualmente eficaz.
“estamos tentando entender melhor os mecanismos e com que frequência as proteínas teriam que ser injetadas”, diz ele., “O vírus de terapia genética que usamos é aprovado para o estudo clínico em doenças oculares, mas um medicamento seria ainda melhor.”
com regeneração kick-started, 4-AP ou um medicamento similar poderia então ser dado sistemicamente para manter a condução nervosa. Uma vez que o 4-AP tem potenciais efeitos secundários, incluindo convulsões, se administrado cronicamente, ele e Fagiolini começaram a testar derivados (ainda não aprovados pela FDA) que são potencialmente mais seguros para uso a longo prazo.,
E estão a testar os ratos para melhor compreender a extensão da recuperação visual e se a sua abordagem pode fazer com que a mielina volte a crescer ao longo do tempo.”as drogas podem precisar de ser combinadas com treinamento visual para facilitar a recuperação”, diz Fagiolini. “Mas agora temos um paradigma para avançar.Fengfeng Bei, PhD, e Hing Cheong (Henry) Lee, PhD, do centro neurobiológico de Kirby F. M. em Boston Children’s, foram co-primeiros autores no jornal. O estudo foi apoiado pelo National Eye Institute (NIH grant EY021526), a Miriam e Sheldon G., Adelson Medical Research Foundation and the Georgetown Center for Brain Plasticity and Recovery.
