Prisys Biotech specijaliziran zamodeli bolesti primata koji nisu ljudi (NHP)., Prisys Biotech pruža sveobuhvatna rješenja za studije farmakologije i učinkovitosti, procjene sigurnosti, istraživanje biomarkera i validaciju koncepta mehanizma. Naši jedinstveni životinjski modeli, uključujući one temeljene na NHP-ovima, pokusnim psima, značajno povećavaju predvidljivost translacijskih istraživanja u biomedicini, smanjujući rizik od neuspjeha kliničke primjene.
Parkinsonova bolest (PD)je drugi najčešći neurodegenerativni poremećaj u svijetu, koji pogađa približno 2% stanovništva starijeg od 65 godina. Karakterizira ga degeneracija dopaminskih neurona u substantia nigra i patološko nakupljanje proteina -sinukleina. Oko 10% slučajeva PD-a uzrokovano je genetskim mutacijama, osobito u genima PINK1 i Parkin. Opsežna in vitro istraživanja pokazala su da PINK1 aktivira Parkin, potičući čišćenje oštećenih mitohondrija i štiteći neurone. Međutim, nedostaju in vivo dokazi u fiziološkim uvjetima, a postojeći životinjski modeli ne uspijevaju oponašati neurodegenerativne karakteristike PD-a, ograničavajući proučavanje funkcija PINK1 i Parkin.
15. listopada 2024. Journal of Clinical Investigation (IF=13.3) objavio je istraživački rad "Nedostatak Parkina uzrokuje neurodegeneraciju i nakupljanje patoloških sinukleina umodeli majmuna." Istraživački tim konstruirao je model majmuna s nedostatkom Parkin gena koristeći tehnologiju za uređivanje gena, identificirajući fosforilaciju Parkina kao ključni čimbenik u patogenezi Parkinsonove bolesti, pružajući nove uvide u mehanizam bolesti i potencijalne terapijske pristupe.
Istaknuti rezultati istraživanja
- Prvi model nokauta gena Parkin primata: Po prvi put, model s nedostatkom gena Parkin konstruiran je kod primata (majmuna), pokazujući neurodegeneraciju u substanti nigra i nakupljanje pS129- -sinukleina slično ljudskom PD-u. Prethodni modeli miševa i svinja s nedostatkom Parkina nisu pokazali značajnu neurodegeneraciju, naglašavajući jedinstvenost i nužnost modela primata u istraživanju PD-a.
- In vivo dokaz fosforilacije parkina: Studija je pokazala da je PINK1-posredovana fosforilacija Parkina na S65 ključna za neuroprotekciju, smanjujući nakupljanje toksičnog -sinukleina. Ovo je prvi in vivo dokaz o odnosu između PINK1 i fosforilacije Parkina, naglašavajući važnost fosforilacije Parkina u preživljavanju neurona i patogenezi PD-a.
- Terapeutski potencijal: Studija je potvrdila da prekomjerna ekspresija divljeg tipa Parkina korištenjem AAV-a može učinkovito smanjiti nakupljanje toksičnog pS129- -sinukleina, sugerirajući da bi pojačavanje aktivnosti Parkina moglo biti potencijalna terapijska strategija za Parkinsonovu bolest.
Ključni nalazi istraživanja
Neurodegeneracija ovisna o dobi kod majmuna s nedostatkom gena Parkin:
Pomoću tehnologije CRISPR/Cas9 konstruirani su modeli majmuna različite dobi s manjkom Parkin gena. Studija je otkrila da nedostatak Parkina nije značajno utjecao na preživljavanje neurona tijekom ranog razvoja mozga, ali je doveo do značajne degeneracije i smrti dopaminskih neurona u supstanciji nigri s godinama, zajedno sa smanjenom sintezom dopamina u strijatumu. Ovo je uspješno oponašalo ključne patološke značajke PD-a, u oštrom kontrastu s Parkin nockout modelima miševa i svinja koji nisu pokazali značajnu neurodegeneraciju.
Odnos između PINK1 i fosforilacije parkina:
Prethodne in vitro studije otkrile su da PINK1 fosforilira Parkin na Ser65, ali nije bilo in vivo dokaza u fiziološkim uvjetima. Ova je studija otkrila da je izbacivanje gena PINK1 značajno smanjilo ekspresiju fosforiliranog Parkina (pS65-Parkin) i dovelo do stvaranja Lewyjevih tjelešaca iz akumulacije pS129- -sinukleina.
Uloga fosforilacije parkina:
Studija je otkrila da se sa starenjem razina fosforilacije Parkina značajno smanjuje, što dovodi do nakupljanja pS129- -syn. U substanciji nigri starijih majmuna povećala se netopivost proteina Parkin, praćena višim razinama produkata oksidativnog stresa (npr. yH2AX i 8-OhdG), dodatno ubrzavajući nakupljanje pS129- -syn. Ovo sugerira da bi starenje moglo biti važan čimbenik u smanjenoj regulaciji fosforilacije Parkina, posredujući u disfunkciji mozga. Daljnji rezultati pokazali su da je fosforilacija S65 Parkina ključna za PINK1-ovisnu neuroprotekciju. Prekomjerna ekspresija divljeg tipa PINK1 i Parkina povećala je razine fosforilacije Parkina, smanjujući patološku akumulaciju -sinukleina u mozgu starih majmuna, dok Parkin mutanti (S65A) koje PINK1 ne može fosforilirati nisu imali ovaj učinak.
Zaključak
Ova studija daje prvi in vivo dokaz da PINK1 kinaza može fosforilirati Parkin u fiziološkim uvjetima i da je smanjena fosforilacija Parkina povezana s nakupljanjem pS129- -sinukleina. Povećanje razine fosforilacije Parkina značajno smanjuje toksično nakupljanje pS129- -sinukleina, pružajući učinkovitu neuroprotekciju. Ovo nudi nove molekularne mehanizme za pacijente s PD-om koji nose PINK1 i Parkin mutacije sa sličnim fenotipovima i sugerira da bi pojačavanje aktivnosti Parkina moglo biti potencijalna terapijska strategija za Parkinsonovu bolest.
Metoda isporuke AAV-a u ovoj studiji:
- Eksperimentalne životinje: Makaki majmuni
- Serotip: AAV9
- Promotor: CMV, U6
- Metoda ubrizgavanja: Stereotaktička injekcija u prefrontalni korteks, striatum ili substantia nigra
- Doza injekcije: Virusni titar 1 x 10^13 vg/mL, volumen injekcije 5-10 μL
- Vrijeme otkrivanja: 2-3 mjeseci nakon infekcije
Prisys Biotech nudimodeli PD bolesti majmuna CynomolgusiMRI-vođena platforma za dostavu lijekovaza potporu istraživanju Parkinsonove bolesti i studijama genske terapije. Za više detalja, molimkontaktirajte nas. Naše veliko iskustvo u farmakologiji velikih životinja i modeliranju bolesti osigurava snažne i prediktivne rezultate za vaše potrebe istraživanja.
