Resumen de Teràpia gènica amb vectors virals adenoassociats per al tractament de la patologia neurològica i somàtica de la mucopolisacaridosi tipus IIIB
La Mucopolisacaridosi tipus IIIB (MPSIIIB) és una malaltia minoritària d'acumulació lisosòmica causada per la deficiència de l'enzim alfa-N-acetil-glucosaminidasa (NAGLU), implicat en la via de degradació del glicosaminoglicà (GAG) Heparan Sulfat (HS). Aquesta pèrdua d'activitat comporta una acumulació patològica de HS intralisosòmic que dóna lloc a la disfunció i mort cel·lular. La MPSIIIB és una malaltia neurodegenerativa amb una lleu afectació somàtica. Després d'un primer període asimptomàtic durant els primers mesos de vida, la malaltia es caracteritza per una fase inical durant la infantesa amb alentiment del desenvolupament mental, alteracions del comportament i deteriorament intel·lectual. Amb l'aparició de demència severa, els problemes de comportament desapareixen i les funcions motores inicien un deteriorament progressiu, que finalment resulta en una pèrdua total de locomoció, disfàgia i lesions en el sistema piramidal. La mort se sol produir entre la segona i tercera dècada de vida, tot i que formes més lleus de la malaltia presenten una evolució més lenta amb esperances de vida més llargues. Actualment, no hi ha cap tractament específic per la MPSIIIB. Totes les teràpies i tractaments actuals estan basats en el control simptomàtic i en la millora de la qualitat de vida. Per aquesta raó, es fa necessari el desenvolupament de noves estratègies terapèutiques. La teràpia gènica in vivo basada en l'administració de vectors virals derivats dels virus adenoassociats (AAV) ofereix una alternativa atractiva per al tractament de malalties minoritàries d'origen genètic com la MPSIIIB. Entre tots els vectors AAV identificats i caracteritzats, els derivats del serotip 9 (AAV9) es presenten un ampli tropisme al Sistema Nerviós Central (SNC). Per tant, en la present tesi doctoral s'ha desenvolupat una estratègia de teràpia gènica centrada en l'administració al Líquid Cefaloraquidi (LCR) d'un vector AAV9 codificant per la proteïna NAGLU murina (AAV9-mNAGLU), amb la finalitat de tractar la patologia neurològica i somàtica de la MPSIIIB. Una única administració del vector viral AAV9-mNAGLU a la cisterna magna de ratolins models de la malaltia, va donar lloc a una àmplia transducció del SNC i del fetge, que es va traduir en un augment d'activitat NAGLU en aquests òrgans. A nivell del SNC, l'augment d'activitat NAGLU en els ratolins MPSIIIB tractats va permetre normalitzar el contingut de GAGs del cervell i corregir els signes de neuroinflamació. També es va dur a terme un estudi d'expressió gènica del cervell, el qual va permetre observar una desregulació de l'expressió gènica de gens característics de cèl·lules de la micròglia, d'immunitat innata i d'estrès oxidatiu en els ratolins MPSIIIB no tractats. Aquesta expressió gènica alterada va ser corregida amb el tractament amb AAV9-mNAGLU. L'augment d'activitat NAGLU hepàtica va comportar un increment de l'activitat circulant, que alhora va permetre normalitzar el contingut de GAGs de la majoria d'òrgans i teixits analitzats. El tractament amb AAV9-mNAGLU també va comportar una normalització de les alteracions de comportament i un augment significatiu de la supervivència dels ratolins MPSIIIB d'ambdós sexes. Posteriorment, es va avaluar la translacionabilitat de l'aproximació terapèutica en models animals més grans. Gossos Beagle adults van ser utilitzats per a aquesta finalitat, als quals se'ls va administrar el vector viral AAV9 codificant per la proteïna NAGLU canina (AAV9-cNAGLU) al LCR. Es va observar una producció i secreció elevada i estable de l'enzim NAGLU actiu al LCR. També es va utilitzar el model caní per avaluar l'efecte de la immunitat preexistent sobre els nivells d'activitat NAGLU al LCR. Els resultats van mostrar com després de l'administració del vector AAV9-cNAGLU, els nivells d'activitat al LCR es mantenien elevats i constants a llarg termini independentment de la presència d'elevats títols circulants d'Anticossos Neutralitzants. Conjuntament, els resultats van mostrar l'eficàcia terapèutica de l'administració al LCR de vectors AAV9 codificants per la proteïna NAGLU i la translacionabilitat d'aquesta aproximació cap a models animals grans, així com també la persistència d'activitat al LCR independentment de la presència de NAbs circulants contra la càpsida del vector viral. Per tant, l'aproximació de teràpia gènica descrita en aquest treball pot esdevenir un possible tractament, no només per a la MPSIIIB, sinó que també per a altres malalties d'acumulació lisosòmica amb afectació del SNC.
