Gesundheit

Vielversprechende Studie bietet Hoffnung für Menkes Krankheit Patienten

Ein Texas A&M AgriLife Research-team hat gute Nachrichten für Patienten, die mit Kupfer-Mangel-Erkrankungen, insbesondere Jungen Kindern diagnostiziert mit Menkes Krankheit.

Ein team unter der Leitung von James Sacchettini, Ph. D. professor und Welch Stuhl der Wissenschaft und Vishal Gohil, Ph. D., associate professor, beide von der Abteilung für Biochemie und Biophysik an der Texas A&M Universität, veröffentlichte ein Papier, in dem die Wissenschaft mit Ihren neuesten Entdeckungen, wie mit dem Krebs-Medikament elesclomol hält Versprechen für die Behandlung von Kupfer Mängel in Menkes Krankheit.

„Mit allen Biologie verbunden, es ist toll zu sehen, wie diese innovative Forschung aus der Land-und life-sciences-Abteilungen einen signifikanten Zusammenhang ein Gebiet der menschlichen Gesundheit,“ sagte Patrick J. Stover, Ph. D., vice chancellor of Texas A&M AgriLife, Dekan des College für Landwirtschaft und Life Sciences und Direktor der AgriLife Research.

Menkes-Krankheit

Menkes ist eine seltene genetische Erkrankung Auftritt, die in etwa 1 in alle 50.000-300.000 von Geburten. Junge Kinder mit der Störung in der Regel innerhalb von drei Jahren sterben des Lebens aufgrund einer genetischen mutation, die Grenzen Ihres Körpers zu absorbieren und zu nutzen, das Kupfer aus der Nahrung auf. Der Kupfer-Mangel führt zu schweren Hirnschäden und neuromuskuläre Defizite.

„Experimentelle Behandlungen nicht wirksam waren auf die überwindung der schwersten Symptome der Krankheit oder frühe Sterblichkeit,“ Sacchettini sagte.

„Unsere aktuelle Arbeit zu dokumentieren die Wirksamkeit von elesclomol in einem Maus-Modell der Menkes-Krankheit bringt uns einen Schritt näher an der klinischen Studien“, Gohil sagte.

Kupfer-Mangel

Normalerweise ist Kupfer, die durch die Ernährung aus Lebensmitteln wie Fisch, Innereien, Nüsse und Bohnen, sagte Liam Guthrie, ein Doktorand in der Sacchettini Labor und führen Autor des Papiers. Er erklärte, dass die diätetische Kupfer ist normalerweise absorbiert der Darm, die dann exportiert werden, um die Leber für die Verteilung im ganzen Körper.

In Menkes Krankheit,, dass der Prozess unterbrochen. Die Kupfer absorbiert durch intestinale Zellen exportiert werden müssen, in dem Blut durch ein Kupfer-transport-protein. Wenn das protein nicht gut funktioniert, aufgrund genetischer Mutationen, die Kupfer kann nicht verteilt werden, um verschiedene Teile des Körpers. Die Gehirn, Herz und anderen Geweben werden dadurch zu Kupfer-Mangel.

Und wenn Kupfer mangelhaft ist in diesen Geweben, bestimmte Enzyme nicht aktivieren, Gohil erklärt. Ein solches Enzym ist die mitochondriale Cytochrom-oxidase-Komplex, der erforderlich ist für die Energie-Produktion.

„Die mitochondriale Cytochrom-oxidase ist ein Enzym, das in fast allen Zellen in unserem Körper und verwendet einen Großteil des Sauerstoffs, den wir atmen,“ Gohil sagte.

Dieses Enzym funktioniert nur, wenn es über Kupfer darin erläutert er. Ohne Kupfer, dem Enzym funktioniert nicht, und der Körper reagiert aufgrund von Energiemangel die Produktion.

Suche nach der Droge

Gohil begann die Arbeit an diesem Projekt im Jahr 2012 und im Jahr 2014 mit seinem team begann die Konzentration auf elesclomol und zeigten, dass Sie es können liefern, Kupfer zu den Mitochondrien und zur Wiederherstellung der Produktion von Cytochrom-oxidase-protein-komplexe in Kupfer-defizienten Hefe-und menschlichen Zellen, sowie im Zebrafisch.

Im Jahr 2017, Gohil Doktorand Shivatheja Soma und Postdoc Mohammad Zulkifli, Ph. D., begann die Zusammenarbeit mit Guthrie, Andres Silva und andere aus der Sacchettini Gruppe. Sie begann zu übersetzen, die Labor-Ergebnisse in einem präklinischen Maus-Modell der Menkes Krankheit.

Das team konzentriert sich auf die Entwicklung von Verfahren für die Verwendung von elesclomol zur Behandlung von Menkes und die Optimierung von Behandlungsstrategien zu finden, die richtigen Dosen.

„Dies sind schwierige und zeitaufwändige Experimente, erforderte Besondere Vorsichtsmaßnahmen, da arbeiteten wir mit sehr Kranken Mäuse, diejenigen, die trug die gleiche Art von mutation, die als Menschen mit schweren Menkes Krankheit,“ Guthrie sagte. „Diese Mäuse zeigten sehr ähnliche Symptome, die Babys mit der Krankheit. Wir hatten die Hoffnung, dass, wenn konnten wir erfolgreich behandeln, diese Mäuse wären wir in der Lage zu übersetzen, die Entdeckungen der Kinder.“

Sacchettini, sagte der erste Schritt war eine überwindung der Nebenwirkungen bei der Verwendung ein Krebs-Medikament zur Behandlung der Krankheit. Der große Durchbruch kam, als Ihre Gruppe kam mit einer neuen Art der Vorbereitung der Droge.

„Wir haben festgestellt, dass durch mischen von elesclomol mit Kupfer in eine spezielle Formulierung, wir könnten die neue form der Droge löslich vor der Verwaltung“, sagte er. „Mit diesem Ansatz waren wir in der Lage, drastisch erhöhen die überlebensrate der Mäuse und, was noch wichtiger ist, zu normalisieren Ihre Entwicklung des Gehirns.“

Die Mitarbeiter von der University of Maryland, führte von Byung-Eun Kim, Ph. D., zeigte, dass elesclomol überwinden konnte mehr als nur Mängel in den transporter, die Ursachen Menkes Krankheit. Das Medikament auch gezielt eine zweite Kupfer-transporter, eine Verwicklung in die Entwicklung der Hypertrophie des Herzens und der Leber-Erkrankungen bei Mäusen und Menschen—die den therapeutischen Anwendungen von elesclomol möglicherweise nicht beschränkt auf Menkes-Erkrankung.

Gohil Gruppe und Michael Petris, Ph. D., von der University of Missouri, zeigten, dass elesclomol begleitete Kupfer in verschiedenen Geweben und lieferte es an das Kupfer unter Verwendung von Enzymen wie Cytochrom-c-oxidase in den Mitochondrien.

Vielversprechende Ergebnisse

Durch diesen Mechanismus, elesclomol verhindert Beschädigung des Gehirns und verbessert das überleben von Menkes Mäuse von nur 14 Tagen bis zu mehr als 200 Tagen.