76- INVESTIGACIÓN EN ATAXIA DE FRIEDREICH. ACTUALIZACIÓN. Copiado del boletín # 2 (febrero del 2005) de FARA Australasia. (Traducción de Cristina Fernádez, y Miguel-A Cibrián).
Autores del artículo original: Prof. Panos Ioannou, Dr. Joseph Sarsero, Dra. Brigitte Sturni, Timothy Holloway, Lingli Li, Novita Puspasari, Sanne van den Flengel, Marion Zanese.
El grupo Cell and Gene Therapy Research y el Murdoch Childrens Research Institute tienen el mayor grupo de investigadores en Australia consagrados a la investigación médica básica para desarrollar una terapia para la ataxia de Friedreich. A lo largo del pasado año eran ocho las personas involucradas en la realización de investigaciones en varios aspectos sobre esta enfermedad.
El laboratorio de CAGT tiene enfocados sus esfuerzos en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas que se beneficien de los últimos avances en el Proyecto Genoma Humano. Con la realización de la secuenciación del genoma humano, ahora somos capaces de desarrollar un fragmento secuenciado de ADN humano que lleve el gen de la Ataxia de Friedreich (FRDA) en cantidades ilimitadas. Por consiguiente, ha sido usado el gen FRDA entero para desarrollar varios caminos en investigación para terapia en Ataxia de Friedreich.
Regulación farmacológica de la expresión del gen FRDA: Los afectados de Ataxia de Friedreich tienen niveles muy bajos de la proteína frataxina debido a una reducción en la expresión del gen FRDA causada por la expansión GAA. Un incremento de varios-pliegues en la expresión del gen puede retardar o detener la progresión de los síntomas. Estamos siguiendo la identificación de agentes farmacológicos que puedan aumentar la expresión del gen FRDA como posible tratamiento. Hemos modificado el gen normal FRDA etiquetándolo con lo que se conoce como "Enhanced Green Fluorescent Protein" (EGFP, (proteína verde flourescente)). Será como un informador genómico. De esta manera, podemos medir fácilmente cómo está funcionando el gen en respuesta a tratamientos experimentales. Hemos puesto esta modificación del gen FRDA en varios tipos de células en cultivo y ya ha empezado a probarse compuestos farmacológicos con respecto a su capacidad para aumentar la producción de frataxina
Hemos identificado varios compuestos que parecen aumentar la expresión del gen: el de mayor efecto, dobla la expresión en Ataxia de Friedreich. Estos particulares compuestos pueden no ser convenientes para el tratamiento de afectados por la Ataxia de Friedreich, pero demuestran que tenemos los medios para identificar buenas substancias farmacológicas. Ahora estamos optimizando el formato de nuestro ensayo para testar un elevado número de compuestos, incluyendo fármacos conocidos, para identificar compuestos de substancias que puedan aumentar la expresión de la frataxina en la Ataxia de Friedreich a niveles terapéuticos. Este trabajo se hará prontamente en colaboración establecida con el High Throughput Screening Facility y el Walter and Elisa 1-lall Institute with Bio2l con el apoyo de La Trobe University Campusal, en Victoria.
El desarrollo de modelos de ratón transgénico "frataxina-verde": Hemos usado al mismo informador genómico humano
FRDA para generar ratones "frataxina-verde" en los que podemos seguir fácilmente, midiendo la fluorescencia verde, la
expresión de la frataxina en varios tejidos. También hemos mostrado que podemos hacer medidas precisas del nivel de
fluorescencia verde en diferentes tipos de células, permitiéndonos así examinar directamente los efectos de inductores de
expresión FRDA en diversos tejidos. Se anticipa que estos modelos de ratón serán inestimables en la comprensión sobre
controles de nivel de expresión FRDA en tejidos diferentes, ayudando así al entendimiento sobre por qué algunos tejidos son
más sensibles que otros al daño en la Ataxia de Friedreich. Estos ratones también facilitarán enormemente la prueba
preclínica de instigación de la expresión del gen FRDA.
Modelos de ratón humanizado para la ataxia de Friedreich: Todos los modelos disponibles de ratón desarrollados en otros laboratorios involucran la destrucción o modificación del gen del ratón FRDA. Sin embargo, esto no puede reproducir con precisión la enfermedad tal y como se encuentra en pacientes con Ataxia de Friedreich. Tenemos, por consiguiente, ratones en vías de desarrollo que simulan el gen FRDA humano con y sin una expansión GAA grande.
Tales ratones deben reflejar fielmente la enfermedad de los humanos y permitir ensayos preclínicos que permitan probar nuevas terapias. Hemos generado con éxito ratones trasgénicos que contienen el gen FRDA humano normal. Y hemos mostrado que la inserción en ratones del gen FRDA humano normal puede reemplazar completamente el gen frda del ratón. Éste es un resultado importante, pues muestra que la frataxina humana puede ser sustituida por la frataxina del ratón, y que el fragmento de ADN humano usado en nuestros estudios contiene todas las secuencias necesarias para el correcto funcionamiento del gen humano.
Después de superar muchos desafíos técnicos, hemos logrado introducir una amplia expansión GAA en el gen de FRDA humano normal y lo hemos usado para generar ratones trasgénicos. Esto debe permitirnos generar ratones dependientes en el gen FRDA humano con una expansión GAA grande, lo cual reproduce con más precisión la Ataxia de Friedreich. Los ratones no sólo deben manifestar los rasgos principales o síntomas de la enfermedad, sino también deben proporcionar la causa molecular correcta de la enfermedad, tal como la que tienen los pacientes con Ataxia de Friedreich. Los ratones están actualmente bajo una completa observación sobre los síntomas de la enfermedad.
Estudios de regulación del gen: Actualmente aún son muy poco conocidos los mecanismos que controlan cuándo y dónde se activa el gen FRDA. La información sobre la regulación de la expresión de este gen pueden sugerir caminos para aumentar específicamente su expresión en una manera terapéutica. Este año comenzamos un nuevo proyecto de investigación para desarrollar un nuevo método para la identificación de elementos reguladores que controlen la expresión del gen FRDA. Usando nuestra base de datos genómica FRDA, la información del Proyecto del Genoma Humano, y las técnicas de ingeniería genética desarrolladas en nuestro laboratorio, esperamos identificar rápidamente aspectos importantes de la regulación del gen FRDA.
El papel de hierro y la tensión oxidativa en la ataxia de Friedreich: En colaboración con el Dr. Petrat Franco (Alemania) y la Dra. Brigitte Sturm (Austria y Australia) hemos revaluado el papel del hierro y el estrés oxidativo en la Ataxia de Friedreich. Los nuevos resultados parecen indicar que en las células de pacientes con esta enfermedad hay una defensa disminuida contra la tensión oxidativa causada por el hierro presente fuera de la mitocondria. Estos resultados pueden hacer pensar en objetivos alternativos para el tratamiento de la Aatxia de Friedreich.
Nos gustaría expresar atentamente nuestro agradecimiento a FARA Australasia y a las Asociaciones de Ataxia de Friedreich de Victoria, New South Wales, y Queensland por su continuado apoyo financiero y moral.