Parkin gēnu deficīta pērtiķu modelis atklāj jaunus Parkinsona slimības mehānismus un terapeitiskos mērķus

Prisys Biotech specializējasprimātu (NHP) slimību modeļi, Prisys Biotech nodrošina visaptverošus risinājumus farmakoloģijas un efektivitātes pētījumiem, drošības novērtējumiem, biomarķieru pētījumiem un mehānismu koncepcijas validācijai. Mūsu unikālie dzīvnieku modeļi, tostarp tie, kuru pamatā ir NHP, eksperimentālie suņi, ievērojami uzlabo biomedicīnas translācijas pētījumu paredzamību, samazinot klīniskās pielietošanas neveiksmju risku.

Parkinsona slimība (PD)ir otrs visizplatītākais neirodeģeneratīvais traucējums visā pasaulē, kas skar aptuveni 2% iedzīvotāju, kas vecāki par 65 gadiem. To raksturo dopamīna neironu deģenerācija melnajā substantijā un patoloģiska -sinukleīna proteīna uzkrāšanās. Apmēram 10% PD gadījumu izraisa ģenētiskas mutācijas, īpaši PINK1 un Parkin gēnos. Plaši in vitro pētījumi ir parādījuši, ka PINK1 aktivizē Parkin, veicinot bojāto mitohondriju klīrensu un aizsargājot neironus. Tomēr fizioloģiskos apstākļos trūkst in vivo pierādījumu, un esošie dzīvnieku modeļi nespēj atdarināt PD neirodeģeneratīvās īpašības, ierobežojot PINK1 un Parkina funkciju izpēti.

2024. gada 15. oktobrī žurnāls Journal of Clinical Investigation (IF=13.3) publicēja pētījumu "Parkīna deficīts izraisa neirodeģenerāciju un patoloģiskā -sinukleīna uzkrāšanospērtiķu modeļiPētnieku grupa izveidoja Parkina gēna deficīta pērtiķu modeli, izmantojot gēnu rediģēšanas tehnoloģiju, identificējot Parkina fosforilāciju kā galveno faktoru Parkinsona slimības patoģenēzē, sniedzot jaunu ieskatu slimības mehānismā un iespējamās terapeitiskās pieejās.

• Pirmais primātu Parkin Gene Knockout modelis: Pirmo reizi primātiem (pērtiķiem) tika izveidots Parkina gēna -deficīta modelis, kas liecināja par neirodeģenerāciju melnajā substantijā un pS129- -sinukleīna uzkrāšanos, kas ir līdzīga cilvēka PD. Iepriekšējie peļu un cūku modeļi ar Parkina deficītu neuzrādīja būtisku neirodeģenerāciju, uzsverot primātu modeļu unikalitāti un nepieciešamību PD pētījumos.

• Parkina fosforilācijas in vivo pierādījumi: Pētījums parādīja, ka PINK1-mediētā Parkina fosforilēšana S65 punktā ir ļoti svarīga neiroaizsardzībai, samazinot toksisko -sinukleīna uzkrāšanos. Šis ir pirmais in vivo pierādījums par saistību starp PINK1 un Parkin fosforilāciju, uzsverot Parkin fosforilācijas nozīmi neironu izdzīvošanā un PD patoģenēzē.

• Terapeitiskais potenciālsPētījumā tika apstiprināts, ka savvaļas -tipa Parkin pārmērīga ekspresija, izmantojot AAV, var efektīvi samazināt toksiskā pS129- -sinukleīna uzkrāšanos, kas liecina, ka Parkin aktivitātes pastiprināšana varētu būt potenciāla Parkinsona slimības terapeitiskā stratēģija.

Vecums-Atkarīga neirodeģenerācija Parkina gēnā-Pērtiķu deficīts:
Izmantojot CRISPR/Cas9 tehnoloģiju, tika izveidoti dažāda vecuma pērtiķu modeļi ar Parkina gēnu{1} deficītu. Pētījumā konstatēts, ka Parkina deficīts būtiski neietekmēja neironu izdzīvošanu agrīnā smadzeņu attīstības laikā, bet noveda pie ievērojamas dopamīna neironu deģenerācijas un nāves nigrā ar vecumu, kā arī samazināja dopamīna sintēzi striatumā. Tas veiksmīgi atdarināja galvenās PD patoloģiskās iezīmes, krasi kontrastējot ar Parkin nokautu peles un cūku modeļiem, kas neuzrādīja nozīmīgu neirodeģenerāciju.

PINK1 un Parkina fosforilācijas saistība:
Iepriekšējie in vitro pētījumi atklāja, ka PINK1 fosforilē Parkinu pie Ser65, bet fizioloģiskos apstākļos nebija in vivo pierādījumu. Šis pētījums atklāja, ka PINK1 gēna izslēgšana ievērojami samazināja fosforilētā Parkina (pS65-Parkin) ekspresiju un izraisīja Lūija ķermeņu veidošanos no pS129- -sinukleīna uzkrāšanās.

Parkina fosforilācijas loma:
Pētījumā konstatēts, ka līdz ar novecošanu Parkina fosforilācijas līmenis ievērojami pazeminājās līdz pS129- -syn uzkrāšanai. Novecojošu pērtiķu nigrā palielinājās Parkin proteīna nešķīstība, ko papildināja augstāks oksidatīvā stresa produktu līmenis (piemēram, yH2AX un 8-OhdG), vēl vairāk paātrinot pS129- -syn uzkrāšanos. Tas liecina, ka novecošana var būt svarīgs faktors Parkin fosforilācijas pazemināšanā, kas izraisa smadzeņu disfunkciju. Papildu rezultāti parādīja, ka Parkina S65 fosforilācija ir ļoti svarīga PINK1-atkarīgajai neiroaizsardzībai. Savvaļas tipa PINK1 un Parkin pārmērīga ekspresija palielināja Parkin fosforilācijas līmeni, samazinot patoloģisko -sinukleīna uzkrāšanos vecu pērtiķu smadzenēs, savukārt Parkin mutantiem (S65A), kurus PINK1 nevar fosforilēt, nebija šādas ietekmes.

Šis pētījums sniedz pirmos in vivo pierādījumus tam, ka PINK1 kināze var fosforilēt Parkin fizioloģiskos apstākļos un ka samazināta Parkin fosforilēšanās ir saistīta ar pS129- -sinukleīna uzkrāšanos. Parkīna fosforilācijas līmeņa paaugstināšana ievērojami samazina pS129- -sinukleīna toksisko uzkrāšanos, nodrošinot efektīvu neiroaizsardzību. Tas piedāvā jaunus molekulārus mehānismus PD pacientiem, kuriem ir PINK1 un Parkin mutācijas ar līdzīgiem fenotipiem, un liecina, ka Parkin aktivitātes uzlabošana varētu būt potenciāla Parkinsona slimības terapeitiskā stratēģija.

AAV piegādes metode šajā pētījumā:

• Eksperimentālie dzīvnieki: makaku pērtiķi
• Serotips: AAV9
• Veicinātājs: CMV, U6
• Injekcijas metode: Stereotaktiska injekcija prefrontālajā garozā, striatumā vai melnā krāsā
• Injekcijas deva: vīrusa titrs 1 x 10^13 vg/mL, injekcijas tilpums 5-10 μL
• Atklāšanas laiks: 2-3 mēneši pēc inficēšanās

Prisys Biotech piedāvājumicynomolgus pērtiķu PD slimības modeļiunMRI{0}}vadāma zāļu piegādes platformaatbalstīt Parkinsona slimības izpēti un gēnu terapijas pētījumus. Lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzusazinieties ar mums. Mūsu plašā pieredze lielu dzīvnieku farmakoloģijā un slimību modelēšanā nodrošina stabilus un paredzamus rezultātus jūsu pētniecības vajadzībām.