La malattia di Leigh, o encefalomiopatia necrotizzante subacuta, è una condizione geneticamente eterogenea caratterizzata da disfunzioni bioenergetiche mitocondriali ed è la malattia più comune legata alla fosforilazione ossidativa nell’infanzia. I segni neurologici e le lesioni patologiche della malattia di Leigh sono imitati dall’ablazione della subunità della catena respiratoria mitocondriale del topo Ndufs4-/-, che è parte integrante e cruciale per l’attività e l’assemblaggio normali del Complesso I, particolarmente nei cervelli sia dei bambini che dei topi. Abbiamo precedentemente trasferito il gene umano NDUFS4 nel cervello dei topi utilizzando vettori virali ricombinanti adeno-associati di tipo 9 a singolo filamento o il vettore virale adeno-associato PHP.B. Entrambi questi approcci hanno significativamente prolungato la durata della vita del modello murino Ndufs4-/-, ma l’estensione della sopravvivenza è stata limitata a poche settimane con il primo approccio, mentre il secondo era applicabile a un numero limitato di ceppi di topo, ma non ai primati. Qui, abbiamo sfruttato lo sviluppo recente di nuovi vettori virali adeno-associati di tipo 9 auto-complementari, nei quali il tasso di trascrizione del gene ricombinante è notevolmente aumentato rispetto ai vettori adeno-associati di tipo 9 a singolo filamento e può essere applicato a tutti i mammiferi, inclusi gli esseri umani. Sono state effettuate iniezioni singole intra-vascolari o doppie intra-vascolari e intra-cerebroventricolari al Giorno 1 post-natale. La prima strategia ha trasmesso ubiquitariamente il prodotto del gene umano NDUFS4 nei topi Ndufs4-/-, raddoppiando la durata della vita da 45 a ≈100 giorni dopo la nascita, quando i topi hanno sviluppato un rapido fallimento neurologico progressivo. Tuttavia, la somministrazione doppia, contemporanea intra-vascolare e intra-cerebroventricolare di NDUFS4 virale adeno-associato auto-complementare ha prolungato la durata sana della vita fino a 9 mesi di età. Questi topi erano in buone condizioni e attivi al momento dell’eutanasia, a 6, 7, 8 e 9 mesi di età, per esaminare il cervello e altri organi post-mortem. Un’espressione robusta di hNDUFS4 è stata rilevata in diverse aree cerebrali, preservando la morfologia normale e ripristinando l’attività e l’assemblaggio del Complesso I. I nostri risultati giustificano ulteriori indagini sulla traducibilità della terapia basata su NDUFS4 virale adeno-associato auto-complementare nella fase prodromica della malattia nei topi e, eventualmente, negli esseri umani.
Sostieni la ricerca
