Cercetătorii de la Scripps Research Institute au folosit celule stem derivate de la pacienți pentru a crea organoizi cerebrali – cunoscuți drept „mini-creieri” – și au investigat o formă rară și severă de autism asociată cu dizabilitatea intelectuală. Modelele create au dezvăluit modul în care mutațiile genetice din gena MEF2C perturbă dezvoltarea creierului. De asemenea, cercetătorii au testat un medicament experimental numit NitroSynapsin, care a reușit să corecteze unele dintre disfuncțiile identificate.
Studiul, publicat în jurnalul Molecular Psychiatry, oferă informații despre efectele moleculare ale mutațiilor MEF2C și sugerează că tratarea dezechilibrelor neuronale ar putea ameliora simptomele autismului. Această cercetare aduce speranță pentru viitoare terapii personalizate.
Gena MEF2C este esențială pentru dezvoltarea corectă a celulelor cerebrale și a conexiunilor sinaptice. Mutațiile din această genă duc la MEF2C haploinsuficiență, o afecțiune caracterizată prin întârzieri severe de dezvoltare, absența limbajului, mișcări repetitive și crize epileptice. Înțelegerea modului în care aceste mutații afectează creierul este crucială pentru dezvoltarea unor tratamente eficiente.
Pentru a explora aceste efecte, cercetătorii au prelevat celule de la pacienți cu MEF2C haploinsuficiență și le-au transformat în celule stem pluripotente induse (iPSC). Din aceste celule, au creat organoizi cerebrali și culturi celulare 2D, replicând procesele de dezvoltare ale creierului uman. Acești „mini-creieri” au permis observarea disfuncțiilor cauzate de mutații și testarea potențialelor terapii.
Rezultatele au arătat un dezechilibru între neuroni și astrocite, cu o producție redusă de neuroni și o creștere a astrocitelor. Acest dezechilibru a afectat formarea circuitelor neuronale, esențiale pentru funcționarea corectă a creierului. În plus, neuronii prezintă o activitate electrică excesivă și nesincronizată, asemănătoare crizelor epileptice.
La nivel molecular, mutațiile MEF2C au perturbat expresia unor microARN-uri esențiale pentru dezvoltarea creierului, cum ar fi miR-4273 și miR-663. Aceste microARN-uri reglează transformarea celulelor în neuroni sau astrocite, iar absența lor împiedică dezvoltarea corectă a conexiunilor sinaptice.
Medicamentul NitroSynapsin a fost testat pe aceste mini-creiere și a arătat rezultate promițătoare. NitroSynapsin a redus hiperactivitatea neuronală și a corectat dezechilibrul dintre semnalele excitatorii și inhibitorii, aducând activitatea mini-creierilor mai aproape de normal. Acest rezultat sugerează că NitroSynapsin ar putea avea potențial terapeutic pentru pacienții cu mutații MEF2C.
Deși rezultatele sunt promițătoare, cercetătorii subliniază că organoizii nu pot reproduce complet complexitatea creierului uman. Studiile clinice pe oameni sunt necesare pentru a confirma eficacitatea NitroSynapsin. Cercetătorii lucrează la obținerea fondurilor necesare pentru a avansa spre această etapă.
Studiul „Dysregulation of miRNA expression and excitation in MEF2C autism patient hiPSC-neurons and cerebral organoids” reprezintă un pas semnificativ în direcția terapiilor personalizate pentru formele severe de autism. Această cercetare oferă speranță pentru copiii afectați de mutațiile MEF2C și pentru cei cu alte forme de tulburări din spectrul autist.
