Gene therapy could offer a new, long-lasting way to treat Parkinson's disease, research results announced Tuesday 15 July at FENS 2008 suggest. Dr Deniz Kirik of the University of Lund in Sweden has been using viruses to insert a new combination of genes into animals' brains, where they help produce the dopamine that is lacking in Parkinson's disease. The results suggest the treatment is very effective in animal models for several months, possibly years.
Parkison's disease (PD) is one of the most common brain disorders, affecting about 1% of people over the age of 65 years. It is a progressive neurological condition that primarily affects movement, but also other important functions such as cognition. It is caused by the loss of neurons (brain cells) in a region of the brain called the substantia nigra. These neurons produce dopamine, which allows messages to be sent to the parts of the brain that co-ordinate movement. As the dopamine-producing cells are lost, the brain areas that control movement can no longer function normally, leading to symptoms such as hand tremor and slowness of movement. Current drug treatments focus on increasing the levels of dopamine in the brain but can result in unwanted side-effects - something that this new technique could eliminate.
Dr Kirik's technique involves inserting two genes into the brain using a virus as a carrier or vector. Once the virus is inside the brain it infects brain cells and transfers the new genes to these cells. The new genes then produce two enzymes known as TH and GCH1 that combine with another enzyme, AADC, already present in the brain, and allow dopamine to be made at the appropriate sites. "The enzymes are synthesised in the brain cells and this helps the patients to regain the ability make dopamine," explains Dr Kirik.
It might sound dangerous to infect the brain with a virus but this one's been specially designed for the task. "These viral vectors are engineered so they cannot replicate, they cannot cause any diseases," says Dr Kirik. And in fact the virus used in this technique is one that doesn't cause disease in humans, known as adeno-associated virus, AAV. "From that point of view it's a safe virus vector to start with," says Dr Kirik. The viruses are purified, concentrated and then injected into the areas of the brain that are involved in dopamine delivery. "The dopamine neurons actually sit in another area of the brain, but they send their axons [cell projections] to this region, the striatum, and that's where they release the dopamine," explains Dr Kirik. "We insert the genes into another population of cells that are sitting in the target area, and then they become local mini pumps [for the dopamine]."
The key aspect of this new gene therapy method is that it could be a long-lasting treatment. "Once the vector is injected, the genes will be inserted into the cells and that will be there permanently," says Dr Kirik. And already the results are looking very promising. "From animal studies, both in rodents and monkeys, we think it will work for several years, at least for five years, probably longer," he says. This is a major step forward in treating PD because many patients who have the disease for years enter a phase where they do not respond well to current treatments any more. "Although they will survive anywhere between five, ten, 15 years beyond that point, their [treatment] options are limited," says Dr Kirik. "This is the population we can offer a better therapy, a higher quality of life."
The next stage for this research is for Dr Kirik's team to carry out further studies in primates. They're also working on developing the best clinical techniques to use in their studies and Dr Kirik hopes they may be able to begin human trials in the next two to three years. Other teams are using similar techniques to Dr Kirik's group, delivering different combinations of genes into the brain. One group is using three different genes together, while another team is using only one. "The superiority of one approach over the others will most likely be demonstrated in the first clinical trials as information from animal models cannot give us the final word," says Dr Kirik.
http://fens2008.neurosciences.asso.fr/
TRADUCCIÓN GOOGLE
La terapia génica podría ofrecer una nueva y duradera forma de tratar la enfermedad de Parkinson, anunció los resultados de la investigación Martes 15 de julio en 2008 sugieren pantanos. Dr Deniz Kirik de la Universidad de Lund en Suecia ha estado utilizando los virus para insertar una nueva combinación de genes animales en los cerebros, que ayudan a producir la dopamina que falta en la enfermedad de Parkinson. Los resultados sugieren el tratamiento es muy efectivo en modelos animales durante varios meses, posiblemente años.
La enfermedad de Parkison (PD) es uno de los más comunes trastornos cerebrales, que afecta a aproximadamente el 1% de las personas de más de la edad de 65 años. Se trata de una condición neurológica progresiva que afecta principalmente a movimiento, sino también otras importantes funciones tales como la cognición. Es causada por la pérdida de neuronas (células cerebrales) en una región del cerebro llamada substantia nigra el. Estas neuronas producen dopamina, lo que permite a los mensajes que se enviarán a las partes del cerebro que coordinan el movimiento. Como la dopamina que producen las células se pierden, las áreas del cerebro que controlan el movimiento ya no puede funcionar normalmente, dando lugar a síntomas tales como mano temblor y lentitud de movimiento. Las actuales tratamientos farmacológicos se centran en aumentar los niveles de dopamina en el cerebro, pero puede dar lugar a indeseados efectos secundarios - algo que esta nueva técnica podría eliminar.
Dr Kirik la técnica consiste en la inserción de dos genes en el cerebro utilizando un virus como vector o portador. Una vez que el virus está dentro del cerebro que infecta las células del cerebro y la transferencia de nuevos genes para estas células. Los nuevos genes producen entonces dos enzimas conocidas como TH y GCH1 que se combinan con otra enzima, AADC, ya presente en el cerebro, la dopamina y permitir que deben introducirse en los lugares apropiados. "Las enzimas son sintetizadas por las células del cerebro y que ayuda a los pacientes a recuperar la capacidad de hacer la dopamina", explica el Dr Kirik.
Puede sonar peligroso para infectar el cerebro con un virus, pero éste ha sido especialmente diseñado para la tarea. "Estos vectores virales han sido diseñados de modo que no puede replicar, no pueden causar enfermedades", dice el Dr Kirik. Y, de hecho, el virus utilizado en esta técnica es aquella que no causa enfermedad en humanos, conocido como adeno-asociado virus, AAV. "Desde ese punto de vista se trata de un virus vector seguro para empezar," dice el Dr Kirik. Los virus son purificado, concentrado y luego se inyecta en las áreas del cerebro que están involucrados en la entrega de dopamina. "Las neuronas de dopamina en realidad se sientan en otra zona del cerebro, sino que envían sus axones [células proyecciones] a esta región, el cuerpo estriado, y eso es donde la liberación de dopamina", explica el Dr Kirik. "Estamos insertar los genes en otra población de células que están sentados en el área de orientación, y luego de que se conviertan en locales mini bombas [de la dopamina]".
El aspecto clave de este nuevo método de terapia génica es que podría ser una larga duración del tratamiento. "Una vez que el vector se inyecta, los genes se insertan en las celdas y que estará allí permanentemente", dice el Dr Kirik. Y los resultados ya están buscando muy prometedor. "A partir de los estudios en animales, tanto en roedores y monos, creemos que va a trabajar durante varios años, por lo menos durante cinco años, probablemente más largo", dice. Este es un gran paso adelante en el tratamiento de PD debido a que muchos pacientes que han contraído la enfermedad durante años entrar en una fase donde no responden bien a los tratamientos actuales más. "A pesar de que va a sobrevivir en cualquier lugar entre cinco, diez, 15 años más allá de ese punto, sus [de tratamiento] opciones son limitadas", dice el Dr Kirik. "Esta es la población que podemos ofrecer un mejor terapia, una mejor calidad de vida."
La siguiente etapa de esta investigación es para el Dr Kirik del equipo para llevar a cabo nuevos estudios en primates. Se está trabajando también en el desarrollo de las mejores clínicas técnicas a utilizar en sus estudios y el Dr Kirik espera que sean capaces de comenzar los ensayos en humanos de los próximos dos o tres años. Otros equipos están utilizando técnicas similares al Dr Kirik del grupo, la entrega de diferentes combinaciones de genes en el cerebro. Un grupo está utilizando tres diferentes genes juntos, mientras que otro equipo está utilizando sólo una. "La superioridad de un enfoque sobre los demás más probable es que se ha demostrado en los primeros ensayos clínicos como la información de modelos animales no pueden darnos la última palabra," dice el Dr Kirik.