microRNA نویدبخش درمان صرع است

در مطالعه اخیر منتشر شده در PNAS مجله، گروهی از محققان نقش میکرو ریبونوکلئیک اسید (miRNA) miR-335-5p را به عنوان یک هدف درمانی بالقوه برای صرع با تنظیم تحریک پذیری عصبی از طریق مدولاسیون کانال های سدیم دارای ولتاژ (VGSCs) بررسی کردند.

مطالعه: MicroRNA-335-5p بیان کانال سدیم دارای ولتاژ را سرکوب می کند و ممکن است هدفی برای کنترل تشنج باشد. اعتبار تصویر: SewCreamStudio/Shutterstock.com

زمینه

صرع میلیون ها نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می دهد و داروهای ضد تشنج فعلی (ASMs) VGSCs را هدف قرار می دهند. با این حال، برخی از اشکال صرع، مانند سندرم Dravet، به دلیل از دست دادن عملکرد VGSC، مقاوم به درمان هستند. برای توسعه درمان‌های بهتر، محققان در حال بررسی miRNA‌هایی هستند که بیان ژن را تنظیم می‌کنند.

MiRNA ها می توانند بیان VGSC را کنترل کنند و آنها را به اهداف درمانی جذاب تبدیل کنند. مثلث بندی مجموعه داده های miRNA و مطالعه تغییرات miRNA ناشی از ASM های موثر می تواند miRNA های درمانی بالقوه را برای صرع نشان دهد.

کانابیدیول (CBD)، تایید شده برای صرع مقاوم به درمان، نمونه ای از ASM موثر با مکانیسم اثر ناشناخته است که نیاز به تحقیقات بیشتر را برمی انگیزد.

در مورد مطالعه

این مطالعه بر بررسی صرع با استفاده از مدل های حیوانی متمرکز بود. حیوانات در شرایط کنترل شده با چرخه نور تا تاریکی 12 ساعته، دما و رطوبت مناسب، با غذا و آب آزادانه نگهداری شدند.

محققان از دو مدل صرع استفاده کردند: مدل PPS صرع لوب تمپورال (TLE) در موش‌ها و مدل پنتیلن تترازول (PTZ) در موش. برای مدل تحریک مسیر پرفورانت (PPS)، الکترودها کاشته شدند و تشنج با استفاده از محرک‌های پالس زوجی ایجاد شد. برای مدل PTZ، موش‌ها دوز تشنجی PTZ را برای شروع تشنج دریافت کردند.

درمان های مختلفی برای بررسی اثرات آنها بر صرع انجام شد. آنها miRNA را از طریق تزریق الیگونوکلئوتید آنتی سنس “آنتیمیر” و ذرات ویروسی که miRNA های خاص را بیان می کنند، تعدیل کردند. علاوه بر این، آنها CBD، یک ترکیب مشتق شده از شاهدانه را برای مطالعه اثرات بالقوه آن بر صرع تجویز کردند.

محققان بیان miRNA و mRNA را در بافت مغز حیوانات تجزیه و تحلیل کردند. آنها همچنین تعاملات miRNA-هدف را شناسایی کردند و تجزیه و تحلیل های غنی سازی مسیر را برای درک مکانیسم های مولکولی درگیر در صرع انجام دادند.

در نهایت، ضبط‌های الکتروفیزیولوژیک ex vivo و جریان‌های سدیم (I_Naضبط‌شده در نورون‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی پرتوان القا شده توسط انسان برای مطالعه اثرات دستکاری miRNA انجام شد.

همه رویه‌های آزمایشی، مانند دستورالعمل شورای جوامع اروپایی (2010/63/EU)، از دستورالعمل‌های اخلاقی پیروی کردند.

نتایج مطالعه

این مطالعه بر روی miR-335-5p به عنوان یک هدف درمانی بالقوه برای صرع مقاوم به درمان متمرکز شد. آنها از روش مثلث سازی استفاده کردند و داده ها را از مجموعه داده های مختلف برای شناسایی miRNA های مرتبط با صرع ترکیب کردند.

MiR-335-5p برجسته بود زیرا به طور مداوم در زیر فیلدهای هیپوکامپ موش صحرایی، نمونه های پلاسمای انسانی و پس از درمان با CBD در موش تغییر می کرد.

برای درک بهتر نقش عملکردی miR-335-5p، محققان اهداف آن را بررسی کردند. آنها دریافتند که miR-335-5p چندین ژن کد کننده برای VGSCها را تنظیم می کند، از جمله زیرواحد آلفا کانال با ولتاژ سدیم زیرواحد 1 (SCN1A)، زیرواحد آلفا کانال با ولتاژ سدیم 2 (SCN2A)، و کانال آلفا با ولتاژ سدیم، زیرواحد آلفای 3 (SCN3A) که دارای قابلیت خروجی عصبی هستند.

تجزیه و تحلیل غنی‌سازی مسیر نشان داد که بسیاری از اهداف miR-335-5p در مسیرهای مرتبط با تحریک‌پذیری عصبی درگیر هستند، و از نقش بالقوه آن در صرع حمایت می‌کنند.

نویسندگان از نورون های مشتق شده از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسان (iPSC) برای تایید یافته ها در مدل های مربوط به مغز انسان استفاده کردند. مهار miR-335-5p در این نورون ها منجر به تنظیم مثبت VGSCها شد که نقش تنظیمی miR-335-5p را در تحریک پذیری عصبی انسان تأیید کرد.

علاوه بر این، مهار miR-335-5p باعث افزایش حساسیت به تشنج شد، در حالی که بیان بیش از حد miR-335-5p با استفاده از ناقل های ویروسی، شدت تشنج را کاهش داد و در پاسخ به تشنج های ناشی از PTZ، بقا را افزایش داد.

محققان دریافتند که آزمایش‌های رفتاری هیچ اثر نامطلوبی از مدولاسیون miR-335-5p بر شناخت یا رفتار طبیعت‌گرایانه در موش‌ها نشان نداد، که نشان‌دهنده ایمنی بالقوه آن به عنوان یک هدف درمانی است.

بحث

در این مطالعه، محققان از ترکیبی از مجموعه داده‌های نشانگر بیومارکر صرع مبتنی بر مدل، دارویی و انسانی برای شناسایی miRNA‌هایی که تحریک‌پذیری عصبی را تنظیم می‌کنند، استفاده کردند که می‌تواند برای کنترل تشنج مرتبط باشد.

رویکرد آنها که به عنوان مثلث سازی شناخته می شود، آنها را به تمرکز بر miR-335-5p، یک miRNA که عمدتاً در مغز یافت می شود، سوق داد. این رویکرد در مقایسه با روش‌های دیگر، اهداف miRNA بیشتری را برای درمان صرع فراهم کرد.

MiR-335-5p در ابتدا زمانی که فقط پروفایل های miRNA مدل حیوانی مورد بررسی قرار گرفت، به عنوان یک نامزد پیشرو در نظر گرفته نشد، که بر اهمیت گنجاندن داده های انسانی و منابع متنوع پروفایل miRNA تاکید می کند. جالب توجه است، به نظر می رسد که سطوح miR-335-5p در بین مدل های مختلف متفاوت است، که ممکن است به تغییرات زمانی و وابسته به فعالیت در بیان miRNA مربوط باشد.

محققان دریافتند که miR-335-5p در تنظیم بیان VGSCها که برای تحریک پذیری عصبی بسیار مهم هستند، نقش دارد.

مهار miR-335-5p باعث افزایش سطح VGSC و تحریک پذیری نورون هرمی در موش شد در حالی که بیان بیش از حد آن اثر معکوس داشت و شدت تشنج را کاهش داد. این یافته ها نشان می دهد که miR-335-5p می تواند یک هدف درمانی بالقوه برای تعدیل تحریک پذیری عصبی در صرع باشد.

علاوه بر این، این مطالعه نشان داد که مدولاسیون miR-335-5p تأثیر نامطلوبی بر شناخت یا رفتار طبیعی در موش‌ها ندارد، که نشان‌دهنده ایمنی بالقوه آن به عنوان یک رویکرد درمانی است.

نتیجه گیری

به طور خلاصه، محققان دریافتند که هدف قرار دادن miR-335-5p به طور بالقوه می تواند درمان های جدیدی برای صرع ایجاد کند، زیرا می تواند بر VGSC ها و تنظیم دقیق تحریک پذیری عصبی تاثیر بگذارد، و یک اثر دو طرفه ارائه دهد که ممکن است در اشکال مختلف صرع مفید باشد.

با این حال، تحقیقات بیشتری برای درک میزان کامل نقش miR-335-5p و پتانسیل آن به عنوان یک استراتژی درمانی برای صرع و سایر اختلالات عصبی مورد نیاز است.