Conversão direta de astrócitos em neurónios cerebelares como tratamento inovador para a ataxia espinocerebelosa tipo 3

Visão Geral

Resumo do Projecto

A ataxia espinocerebelosa tipo 3 (SCA3), também conhecida como doença de Machado-Joseph (MJD), é a ataxia autossómica dominante mais comum em todo o mundo. É causada pela expansão da repetição de trinucleótidos CAG no gene ATXN3/MJD1, sendo traduzida numa extensão de poliglutamina (polyQ) expandida na proteína ataxina-3, que adquire propriedades tóxicas e desencadeia a degeneração, levando à perda neuronal e à morte dos doentes. Infelizmente, a SCA3 continua a carecer de um tratamento eficaz que permita modificar a doença. A reprogramação direta de células gliais endógenas em neurónios funcionais tem demonstrado promover uma recuperação significativa em várias doenças neurodegenerativas, mas ainda não foi explorada até agora para tratar as ataxias. O objetivo desta proposta é explorar a eficácia da reprogramação direta in vivo de astrócitos em neurónios cerebelares na SCA3. Isto traria um grande impacto para a clínica, uma vez que os doentes beneficiariam de um tratamento desenvolvido a partir das suas próprias células endógenas. Para o efeito, a diferenciação induzida de astrócitos em neurónios cerebelares será realizada utilizando dois factores de transcrição (TFs), Achaete-scute homolog 1 (Ascl1) e Neurogenin2 (Neuro2), já estabelecidos. O vírus adeno-associado do serotipo 5 (AAV5), que infecta preferencialmente astrócitos, irá sobre-expressar simultaneamente a GFAP e um dos TFs (ou ambos) num sistema que permitirá rastrear os neurónios induzidos por astrócitos, desencadeando a expressão de mCherry (uma sonda fluorescente vermelha). Será utilizado um modelo de ratinho SCA3 transgénico, que permite avaliações neuropatológicas e fenotípicas. Os ratinhos transgénicos pós-sintomáticos serão injectados no vermis com construções que expressam AAV5: 1) superexpressando Ascl1; 2) superexpressando Neurog2; 3) superexpressando Ascl1 e Neurog2; 4) expressando apenas mCherry - controlo. Em primeiro lugar, será avaliada a eficiência das construções de reprogramação em duas dosagens diferentes e selecionada a melhor estratégia. Em seguida, os ratinhos transgénicos serão tratados com a melhor construção e avaliados por rotarod (avaliação do desempenho motor) antes e a cada 3 semanas após a injeção, até atingirem 2-3 meses após a injeção. Os animais selvagens também serão utilizados como controlos para avaliar a toxicidade destas construções e comparar a eficiência da reprogramação em ratinhos normais e SCA3. Serão efectuadas avaliações neuropatológicas do cerebelo para determinar: o número e o destino dos neurónios reprogramados; o número de agregados de ataxina-3; o volume cerebelar e o número de células de Purkinje, que se sabe estarem gravemente reduzidos neste modelo de ratinho SCA3. Esperamos demonstrar que esta abordagem combinada pode aumentar a percentagem de neurónios saudáveis no cerebelo de ratinhos SCA3, tornando-se uma terapia promissora e valiosa para esta doença e para outras ataxias cerebelares.

Objectivos Principais

1 - Seleção da estratégia mais eficiente para formar neurónios induzidos in vivo reprogramados a partir de astrócitos em ratinhos SCA3;
2 - Avaliar o potencial da reprogramação direta de astrócitos em neurónios cerebelares para corrigir deficiências motoras e neuropatológicas em ratinhos com SCA3;
3 - Promover a divulgação científica através da ARTE, CIÊNCIA E EDUCAÇÃO.

Detalhes de Projeto