Entrega por via endovenosa direcionada para o cérebro do vetor AAV-PHPeB que codifica para a hidroxilase do colesterol CYP46A1 em um modelo de murganho de ataxia espinocerebelosa do tipo 3: uma estratégia terapêutica promissora não-invasiva

Visão Geral

Resumo do Projecto

A ataxia espinocerebelosa do tipo 3 (SCA3) ou doença de Machado-Joseph (DMJ) é a ataxia espinocerebelosa autossómica dominante mais prevalente no mundo, levando a manifestações clínicas graves e morte prematura. A desregulação da homeostasia do colesterol cerebral, assim como a diminuição da sua renovação, têm sido associadas a várias doenças neurodegenerativas. De facto, foi previamente demonstrado que a enzima 24-hidroxilase do colesterol (CYP46A1) (a principal enzima que permite o efluxo de colesterol no cérebro, sendo também responsável pela ativação da sua renovação) apresentava níveis diminuídos em extratos cerebelares de doentes portadores de SCA3, assim como em murganhos transgénicos para esta doença. Verificou-se ainda que a injeção intra-cerebelar de vetores virais adeno-associados (AAVs) que codificavam para a CYP46A1 em modelos de murganho de SCA3, reduziu a acumulação de ataxina-3 mutante (uma das principais características da SCA3) e foi neuroprotetora, aliviando também os sintomas motores associados à doença. No entanto, a injeção estereotáxica intra-craniana não deixa de constituir um procedimento invasivo, que envolve, acima de tudo, riscos cirúrgicos. Tendo em conta o que foi mencionado anteriormente, o objetivo deste trabalho é investigar se a entrega não invasiva da CYP46A1 poderá contribuir para a melhoria do fenótipo da doença de Machado-Joseph em um modelo transgénico (Tg) de murganho para SCA3, com patologia estabelecida. Neste caso, iremos utilizar um vetor AAV com capacidade para passar a barreira hematoencefálica e com tropismo para o sistema nervoso central - a nova variante PHPeB-AAV, onde iremos clonar o cDNA da CYP46A1. Estes vetores serão entregues através da injeção do sinus retro-orbital de murganhos SCA3 adultos e posteriormente, iremos avaliar se esta estratégia será neuroprotetora. Em particular, vamos analisar a expressão da CYP46A1 em regiões específicas do cérebro destes ratinhos, juntamente com a redução de agregados da proteína ataxina-3 mutante, a eficácia no alívio dos sintomas motores e a recuperação ao nível da neuropatologia de murganhos Tg tratados. Estes resultados serão correlacionados com o aumento do número de células de Purkinje e a redução da atrofia cerebelar. Em conclusão, este projeto consolidará o papel essencial e benéfico da CYP46A1 e o metabolismo do colesterol cerebral na função neuronal num modelo de murganho para SCA3. Além disso, o uso de uma estratégia não invasiva de entrega da enzima 24-hidroxilase do colesterol CYP46A1 é extremamente promissora como abordagem terapêutica, não apenas para a doença de Machado-Joseph, mas também para outras SCAs.

Objectivos Principais

We specifically aim to answer the following questions: 1. Does PHPeB-AAV-CYP46A1 efficiently reach and transduce the brain of SCA3 Q69 mouse model after intravenous delivery and alleviate the symptomatology and neuropathology associated to the disease phenotype? 2. Do SCA3 Tg mice display lipidomic modifications in plasma and brain tissue that will be reverted by intravenous delivery of PHPeB-AAV-CYP46A1? 3. Does intravenously injected CYP46A1 induce activation of autophagy in vivo and reduce mutant ataxin-3 aggregates?

Detalhes de Projeto