Der Beitrag „Fortschritt bei der Bekämpfung von fortschreitender Lähmung“ enthält die Beschreibung der Arbeitsergebnisse einer HSP-Studie des Uniklinikums Erlangen. Zwischenzeitlich ist die gesamte Arbeit im Netz zu finden. Die Daten dazu unten.
Der Langtext der Arbeit beschreibt sehr ausführlich was genau gemacht wurde. Die Untersuchungen wurden an menschlichen Nervenzellen durchgeführt, die mit Hilfe von pluripotenten Stammzellen entstanden, welche aus Hautzellen von zwei Personen entwickelt wurden. Die beiden Personen haben die gleiche Mutation im SPG4. Es handelt sich dabei um die Nonsensemutation 1684 C>T . (1684 C>T besagt, dass an der Position 1684 des Gencodes die Base Cytosin (=C) gegen die Base Thymin (=T) getauscht wurde. Dadurch wird an der Position 562 im Protein ein Stopp erzeugt; folglich entsteht eine Nonsensemutation). Diese Mutation an der Position 1684 ist eine häufig vorkommende Mutation. Man bezeichnet eine solche Stelle auf der DNA, die besonders häufig mutiert, als einen Hot-Spot.
Die Arbeit besagt, dass neben den pluripotenten Zellen aus den Hautproben der beiden HSP’ler auch solche Zellen aus Hautproben von zwei gesunden Personen entwickelt wurden. Diese gesunden Zellen dienten als Vergleichsgrundlage, um HSP-typische Veränderungen in den menschlichen Zellen erkennen zu können.
Gearbeitet wurde mit allen vier bekannten Isoformen des Spastins. (Erklärung zu Isoformen siehe im Beitrag „Auswirkung der pathogene Mutation in Spastin“). Interessant ist es, dass ein Protein, das ähnliche Aufgaben wie das Spastin erledigt, in den HSP-Zellen aktiver zu werden scheint. Falls sich die Aktivität beeinflussen lässt, so könnte sich daraus eventuell ein Therapieansatz ableiten lassen.
Die gesamte Arbeit ist verlinkt und kann hier abgerufen werden.
Am Rande sei bemerkt, dass dieses Projekt seit den ersten Tagen des Forums „Ge(h)n mit HSP) Aufmerksamkeit erzeugte. Ein erster Bericht namens „Auf der Suche nach einer Therapie“ wurde bereits im Dezember 2011 eingestellt. Es ist hilfreich, diesen alten Beitrag noch einmal zu lesen.
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Gene dosage-dependent rescue of HSP neurite defects in SPG4 patients’ neurons
Steven Havlicek, Zacharias Kohl, Himanshu K. Mishra, Iryna Prots, Esther Eberhardt, Naime Denguir, Holger Wend, Sonja Plötz, Leah Boyer, Maria C.N. Marchetto, Stefan Aigner, Heinrich Sticht, Teja W. Groemer, Ute Hehr, Angelika Lampert, Ursula Schlötzer-Schrehardt, Jürgen Winkler, Fred H. Gage and Beate Winner
Abstract
The hereditary spastic paraplegias (HSPs) are a heterogeneous group of motorneuron diseases characterized by progressive spasticity and paresis of the lower limbs. Mutations in Spastic Gait 4 (SPG4), encoding spastin, are the most frequent cause of HSP. To understand how mutations in SPG4 affect human neurons, we generated human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) from fibroblasts of two patients carrying a c.1684C>T nonsense mutation and from two controls. These SPG4 and control hiPSCs were able to differentiate into neurons and glia at comparable efficiency. All known spastin isoforms were reduced in SPG4 neuronal cells. The complexity of SPG4 neurites was decreased, which was paralleled by an imbalance of axonal transport with less retrograde movement. Prominent neurite swellings with disrupted microtubules were present in SPG4 neurons at an ultrastructural level. While some of these swellings contain acetylated and detyrosinated tubulin, these tubulin modifications were unchanged in total cell lysates of SPG4 neurons. Upregulation of another microtubule-severing protein, p60 katanin, may partially compensate for microtubuli dynamics in SPG4 neurons. Overexpression of the M1 or M87 spastin isoforms restored neurite length, branching, numbers of primary neurites and reduced swellings in SPG4 neuronal cells. We conclude that neurite complexity and maintenance in HSP patient-derived neurons are critically sensitive to spastin gene dosage. Our data show that elevation of single spastin isoform levels is sufficient to restore neurite complexity and reduce neurite swellings in patient cells. Furthermore, our human model offers an ideal platform for pharmacological screenings with the goal to restore physiological spastin levels in SPG4 patients.
Quelle: http://hmg.oxfordjournals.org/content/e … dt644.full