Een gelukkige huiskat. Foto door Yulia Karra via ISRAEL21c
Onderzoekers van de Universiteit van Tel Aviv (TAU) hebben onlangs een methode ontdekt om neurologische behandelingen toe te dienen aan de menselijke hersenen met behulp van een gemanipuleerde versie van Toxoplasma gondii , beter bekend als 'de kattenparasiet'.
Een van de grootste uitdagingen bij de behandeling van neurologische aandoeningen is het doordringen van de therapeutische medicijnen door de bloed-hersenbarrière (BBB).
"Het is erg moeilijk om medicijnen via de bloedbaan naar de hersenen te brengen; dit geldt vooral voor grote moleculen zoals eiwitten, de cruciale 'machines' die veel belangrijke functies in de cel uitvoeren", aldus prof. Oded Rechavi van de afdeling Neurobiologie van TAU en de Sagol School of Neuroscience, die het onderzoek leidde.
Het onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met Rechavi's PhD-student Shahar Bracha en Prof. Lilach Sheiner, een Israëlische wetenschapper en toxoplasma-expert van de Universiteit van Glasgow.
De bevindingen werden onlangs gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Microbiology.
Kattenparasiet
Om het BBB-probleem op te lossen, maakte het onderzoeksteam gebruik van Toxoplasma gondii , een bacterie die een groot aantal organismen, waaronder mensen, kan infecteren, maar zich alleen voortplant in de darmen van katten.
Geschat wordt dat een derde van de wereldbevolking op enig moment in hun leven besmet raakt met de parasiet. "De meeste mensen voelen de infectie niet eens of ervaren alleen milde griepachtige symptomen", voegde Rechavi toe.
Wat de parasiet de perfecte kandidaat voor de nieuwe studie maakte, is zijn vermogen om de menselijke hersenen binnen te dringen en daar in een slapende toestand te overleven, zonder zich voort te planten. Dit zette het team ertoe aan om Toxoplasma gondii genetisch te manipuleren om therapeutische eiwitten af te scheiden.
"De parasiet heeft drie verschillende secretiesystemen", legt Rechavi uit.
“Een van de systemen 'schiet' een 'harpoen' in het neuron, om penetratie mogelijk te maken. Eenmaal binnen vormt de parasiet een soort cyste waarin hij permanent eiwitten blijft afscheiden. We hebben het DNA van de parasiet zo ontworpen dat hij de eiwitten produceert en afscheidt die we willen, die therapeutisch potentieel hebben.”
De methodologie
Als onderdeel van de studie injecteerde het team transgene modeldieren met de genetisch gemanipuleerde parasiet om eiwitten te produceren en uit te scheiden die in celkernen reizen. Transgene dieren hebben normaal gesproken een vreemd gen dat opzettelijk in hun genoom is ingevoegd.
Vervolgens verzamelden de wetenschappers voldoende bewijs om aan te tonen dat de eiwitten op het doelgebied waren afgeleverd en actief bleven in de kernen van de neuronen.
Het huidige onderzoek richtte zich voornamelijk op een eiwit genaamd MeCP2. Een tekort aan dit eiwit wordt in verband gebracht met het Rett-syndroom, een zeldzame neurologische aandoening die de ontwikkeling van de hersenen beïnvloedt.
De onderzoekers benadrukten echter dat de methode nuttig kan zijn bij de behandeling van een reeks ziekten die worden veroorzaakt door een tekort of abnormale expressie van een bepaald eiwit.
Om de veilige en effectieve therapeutische implementatie van de methode te garanderen, zowel voor medicijntoediening als voor genetische bewerking, werd in samenwerking met Ramot , het technologieoverdrachtbedrijf van de Universiteit van Tel Aviv, en met de onderzoeks- en innovatiediensten van de Universiteit van Glasgow een bedrijf met de naam Epeius Pharma opgericht .
Comentarios