Noves vies per identificar i avaluar tractaments per a la malaltia minoritària per deficiència CDKL5

Investigadors de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) participen en un estudi liderat per l’Imperial College de Londres en el qual es descobreix el paper de la proteïna quinasa dependent de ciclina 5 (CDKL5) en la percepció del dolor.

La versió defectuosa del gen que produeix aquesta proteïna està darrere de la Síndrome per deficiència CDKL5, una malaltia rara sense cura que, per fi, i gràcies als resultats d’aquest treball, podrà comptar amb models animals de ratolí per a l’assaig de tractaments efectius.

Read more…

Les malalties rares són aquelles que pateixen menys de 5 persones per cada 10.000 habitants. Es calcula que hi ha prop de 7.000 malalties rares que afecten aproximadament al 7% de la població mundial. Una d’elles és la Síndrome per deficiència CDKL5 (CDD per les sigles en anglès), un trastorn que es va començar a documentar fa menys de 20 anys i que provoca convulsions durant els primers mesos de vida, discapacitat intel·lectual severa i deteriorament motor. La CDD és una malaltia rara i sense cura, difícil de diagnosticar, que es manifesta en un de cada 45.000 naixements arreu del món. El 90% dels afectats per CDD són dones. 

La principal limitació pel que fa a la recerca de tractaments contra aquesta malaltia rara és que els models animals de ratolí no desenvolupen epilèpsia, un dels principals símptomes de la CDD, dificultant d’aquesta manera la identificació de possibles estratègies terapèutiques. Ara, un estudi publicat a la portada de la prestigiosa revista Science Translational Medicine, liderat pel laboratori del Prof. Di Giovanni de l’Imperial College de Londres, en el qual participa l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), ha identificat que, en pacients amb CDD , hi ha una alteració en la percepció de dolor —més de el 50% dels cuidadors reporten que els seus pacients presenten una percepció de dolor defectuosa— i que la proteïna CDKL5 estaria relacionada amb aquest procés.

Aquesta nova funció associada a la CDKL5, i fins ara desconeguda, també s’ha observat en ratolins. Segons l’expert Arnau Hervera, del grup de Neurobiotecnologia molecular i cel·lular de l’IBEC i investigador associat a la UB a la Facultat de Biologia i de l’Institut de Neurociències de la UB (UBNeuro) que ha participat en l’estudi: “Estem molt satisfets amb els resultats obtinguts, ja que s’obre una oportunitat única per provar tractaments contra la CDD en models de ratolí, en entorns preclínics previs als assajos amb pacients reals “.

El mecanisme del dolor i la CDD 

La malaltia CDD s’origina per la mutació del gen CDKL5, localitzat al cromosoma X, i s’expressa fortament al Sistema nerviós central (SNC). Aquesta alteració provoca la producció defectuosa de la proteïna CDKL5, implicada en el desenvolupament neuronal i la formació de les sinapsis, afectant a processos cognitius tan importants com l’aprenentatge o la memòria.

Aquest estudi ha demostrat, per primera vegada, que el gen CDKL5 també s’expressa al Sistema nerviós perifèric (SNP). En concret, en neurones relacionades amb la percepció del dolor, també anomenades neurones nociceptives, ubicades als ganglis espinals. Aquest comportament s’ha identificat tant en ratolins com en nociceptors humans de cèl·lules mare pluripotents induïdes. “Aquest mecanisme regulador inèdit, dependent de la proteïna CDKL5 per a la percepció de dolor, ens permet utilitzar la sensibilitat a estímuls nociceptius com a indicador d’èxit en assajos terapèutics basats en models de ratolí”, comenta Arnau Hervera. Sens dubte, aquesta troballa obre una via molt important per a la detecció i seguiment de tractaments contra el CDD: l’ús de models de ratolí.

El treball també ha posat de manifest que la deficiència de la proteïna CDKL5 es tradueix, a més, en una innervació defectuosa de la pell, fet que probablement resulti en el deteriorament de la percepció de dolor, tal com passa en pacients amb CDD. “Aquest descobriment revela que, tant la teràpia gènica com altres intervencions enfocades a restaurar la percepció de dolor en pacients amb deficiència de CDKL5, s’haurien de dirigir no solament a el cervell sinó també als ganglis espinals i, per tant, a el sistema nerviós perifèric” conclou Arnau Hervera.


Artícle de referència: P. L. Montanara, A. Hervera, L. L. Baltussen, Th. H. Hutson, I. Palmisano, F. De Virgiliis, G. Kong, J. Chadwick, Y. Gao, K. Bartus, Q. A. Majid, N. Gorgoraptis, K. Wong, J. Downs, T. Pizzorusso, S. K. Ultanir, H. Leonard, H. Yu, D. S. Millar, N. Istvan, N. D. Mazarakis, S. Di Giovanni. Cyclin-dependent–like kinase 5 is required for pain signaling in human sensory neurons and mouse models. Science Translational Medicine, 2020.

Més informació i persona de contacte: alopez@ibecbarcelona.eu