Pesquisas
A pesquisa clínica é a única maneira de transformar ciência promissora em tratamentos para as pessoas. Saiba mais sobre o papel da pesquisa clínica no desenvolvimento de novos tratamentos para pessoas com ELA e como você pode se envolver.
Visão Geral
A-mio-trófica vem da língua grega: “A” significa não, “mio” refere-se ao músculo e “trófica” significa alimento; amiotrófica, portanto, significa “nenhum alimento muscular”, Quando um músculo não tem alimento, ele “atrofia” ou desgasta. “Lateral” identifica as áreas da medula espinhal de uma pessoa onde, porções das células nervosas, que sinalizam e controlam os músculos, estão localizados. Como esta área degenera ela leva à formação de cicatrizes ou endurecimento, “esclerose”, na região espinhal.

Na ELA, a fraqueza progressiva, que se desenvolve é devido à morte seletiva dos neurônios motores, as células nervosas que transportam mensagens dizendo para os músculos contraírem. Os neurônios motores são células únicas, as mais longas do corpo. Todos os neurônios estendem a fibra conectando, o axônio, para o próximo neurônio ou final do órgão. Alguns neurônios motores na medula espinhal devem prolongar o seu axônio até um metro, para alcançar os dedos, por exemplo, no entanto, o corpo da célula que mantém esta fibra extraordinária é apenas de tamanho normal. Demandas metabólicas sobre os neurônios motores devem ser correspondentemente extraordinárias.

Organização das áreas de pesquisa
Cada área de pesquisa de ELA está ligada a uma visão geral, links de notícias e imagens ilustrativas. Novas áreas de pesquisa poderão ser adicionadas caso elas se tornam relevantes para a pesquisa de ELA.

• Ensaios clínicos
Os ensaios clínicos consistem em realizar testes em pessoas para ver se a terapia do candidato é segura e trabalha para combater os efeitos de uma doença. Antes de pacientes humanos, a terapia é testada em células ou tecidos cultivados em laboratório, e em seguida, nos animais, para poder dar a melhor garantia possível, de que a droga será segura para as pessoas. Essa fase dos ensaios é chamada – ensaios pré-clínicos.

Um estudo piloto é a primeira visão para um estudo terapêutico em humanos. Testes de fase I visam à segurança do paciente, muitas vezes com vinte ou menos pessoas. Os participantes são examinados por quaisquer reações adversas ou efeitos colaterais. Se surgir alguma impressão de que os testes são considerados muito perigosos eles serão interrompidos e o medicamento não vai avançar mais nos ensaios clínicos.

Ensaios de Fase II objetivam determinar a dose correta, a via de infusão (por via oral, por injeção, etc.) e os horários das doses, do tratamento do paciente. Informação sobre a capacidade de um medicamento ajudar na doença pode ser obtida no decurso dos ensaios de Fase II, mas estas descobertas não são capazes de prever com segurança o efeito em um paciente. Nesta fase geralmente menos de cem pacientes estão envolvidos.

O efeito da terapia no paciente é especificamente pedido no ensaio de fase III. Esta é a fase de testes, que se matriculam pacientes o suficiente para permitir um julgamento estatístico se um tratamento é eficaz. Ensaios de Fase III geralmente exigem centenas de milhares de participantes.

Devido a exigências de produzir dados confiáveis​​, os pacientes para serem incluídos nestes ensaios, necessitam preencher o critério de elegibilidade, ser de certa idade, sexo, estágio da doença, ou mesmo raça, para participar do ensaio clinico. Para a ELA, as restrições são muitas vezes mais flexíveis para participar nos ensaios clínicos do que para outras condições que não são tão devastadoras ou rapidamente fatais. No entanto, pacientes com ELA, nos ensaios clínicos, são obrigados a satisfazer certos critérios da doença ou gravidade da doença “critérios de inclusão”, e podem ser inelegíveis se mostrarem algumas outras características “critérios de exclusão”.

Os ensaios clínicos podem testar apenas relativamente poucos pacientes e tem que fazer previsões de algumas pessoas que mais podem representar a população de doentes como um todo. Estatísticas fornecem os meios para julgar se uma mudança induzida por tratamento médico possa ser uma mudança real, uma mudança reprodutível, e que os médicos veem que num conjunto restrito de pacientes é suscetível de ser verdade para toda a população de pacientes com essa doença.

O efeito do placebo é bem conhecido na medicina como uma melhoria temporária da dor ou outros sintomas de uma doença que resulta de um medicamento falso. É um efeito real. Mas isso não é devido às propriedades ativas de um medicamento. Assim, o teste de qualquer novo tratamento deve garantir que o efeito é devido ao medicamento e não o poder do pensamento positivo “efeito psicológico”, ou à atenção extra da equipe médica que vem com a participação em um ensaio clínico.

Flutuações na progressão da doença são documentadas por muitas condições médicas, incluindo ELA. A simples esperança de que um novo tratamento irá funcionar pode melhorar as expectativas e percepções. A fala do paciente pode parecer mais clara. Um paciente pode reunir forças para se sentar sozinho, ou pode dar alguns passos sem ajuda. O declínio nas habilidades poderá ser retardado ou estabilizar-se. Estes são os reais efeitos do pensamento positivo. Um grupo de controle ajuda a equilibrar os efeitos da mente contra os efeitos de um medicamento.

A vantagem de participar de um ensaio clínico é que as questões respondidas podem beneficiar todos os pacientes com a doença. Mesmo que um dos pacientes não consiga resultados promissores, os resultados de qualquer ensaio clínico darão uma nova visão e direção para aqueles que continuam trabalhando para resolver o transtorno.
Resumo
A esclerose lateral amiotrófica (ELA) mata neurônios motores, as grandes células da medula espinhal, que enviam as fibras nervosas para controlar os músculos. Além disso, os neurônios motores na parte do cérebro que regula movimentos voluntários são destruídos pela ELA. Estes ditos neurônios motores superiores enviam fibras nervosas vindas do cérebro, para controlar os neurônios motores inferiores na medula espinhal. Os médicos também estão descobrindo que certas partes (ver seção sobre alterações cognitivas com ELA) cognitivas do cérebro podem ser afetadas por causa da ELA também.

Indício crucial para a ELA: Mutações em Cobre-Zinco Superóxido Dismutase (SOD1)
Em 1993, um grande grupo colaborativo demonstrou que, em alguns casos hereditários de ELA uma alteração genética altera uma enzima abundante dentro de células chamadas de cobre-zinco superóxido dismutase 1 (CuZnSOD1, agora geralmente chamado SOD1). Esta enzima serve para manter as células seguras de resíduos metabólicos que podem causar danos se não forem neutralizadas. Um erro no código genético, isto é, uma mutação, coloca o aminoácido errado na sequência para SOD1.

Os cientistas modificaram camundongos para expressar o gene mutante para SOD1 estão entre os modelos de laboratório (ver seção sobre modelos laboratoriais de ELA) para a investigação sobre as causas e caminhos frente ao tratamento da ELA. O fato de que estes camundongos repetem sumariamente tantas características de ELA dá esperança de que todos os casos de ELA podem ser abordados pelas características em comuns que vêm à tona através do estudo da mutação SOD1. Pesquisadores ao mesmo tempo estão procurando incansavelmente quaisquer outros fatores genéticos e ambientais que possam explicar a doença e levar os médicos à melhor terapia.
Resumo
O transporte de materiais para cima e para baixo do comprimento dos neurônios motores é um importante processo celular que pode ser um dos causadores do dano visto na ELA. Neurônios normalmente movem materiais celulares ao longo de seus axônios, para manter o fluxo das mensagens de células nervosas, e para manter a saúde de toda a célula nervosa em si.

Transporte ativo ao longo dos extensos axônios dos neurônios motores transmite materiais recém-feitos até mesmo para as mais distantes terminações nervosas, e precisava de nutrientes de volta para o corpo celular. Os neurônios motores podem ser particularmente vulneráveis a qualquer defeito genético, ou a agressões celulares que impedem o transporte do axônio.

Estudos das proteínas dentro das fibras nervosas têm destacado a sua importância na manutenção de neurônios motores, e apontam para o possível papel destas proteínas de axônio na ELA.

Quais são as dinâmicas dos neurônios implicados na ELA?
Na ELA, a fraqueza progressiva, que se desenvolve é devido à morte seletiva dos neurônios motores, as células nervosas que transportam mensagens dizendo para os músculos contraírem. Os neurônios motores são células únicas, as mais longas do corpo. Todos os neurônios estendem a fibra conectando, o axônio, para o próximo neurônio ou final do órgão. Alguns neurônios motores na medula espinhal devem prolongar o seu axônio em até um metro, para alcançar os dedos, por exemplo, no entanto, o corpo da célula que mantém esta fibra extraordinária é apenas do tamanho normal. Demandas metabólicas sobre os neurônios motores devem ser correspondentemente extraordinárias.

Todos os axônios contêm moléculas dentro que servem como um andaime. Axônios também têm uma variedade de proteínas que servem como balsas moleculares para transportar materiais celulares. O transporte ativo ao longo dos extensos axônios dos neurônios motores transporta o material recém-sintetizado a partir do centro da célula para as terminações nervosas, e também se movem fatores de promoção de crescimento a partir das terminações de volta para o corpo da célula. Transporte axonal é obrigatório para a função neuronal normal e os neurônios motores podem ser particularmente vulneráveis a defeitos genéticos ou agressões celulares que impedem o transporte axonal.

As vitais proteínas nervosas
Neurofilamentos são proteínas dentro dos neurônios, chaves para definir e manter a estrutura do axônio. Os cientistas demonstraram que as interrupções dos neurofilamentos podem levar estas proteínas ao acúmulo, e estas podem danificar os neurônios motores levam a produzir sintomas que se assemelham com a ELA.

Tubulinas são os blocos de construção de microtúbulos, outro componente do andaime do axônio. Pesquisadores descobriram várias mutações nas proteínas associadas com os microtúbulos que produzem Doença do Neurônio Motor-DNM. Estes resultados destacam a importância do papel dos microtúbulos na manutenção dos neurônios motores, e apontam para um possível papel na ELA.

Dineína é ainda outro componente do axônio, que age como um motor molecular para devolver materiais necessários a partir das terminações nervosas de volta para o corpo celular. O transporte a partir da junção neuromuscular para o corpo celular envolve tanto a proteína motor dineína e seu ativador dinactina. Uma mutação na dineína e na dinactina produzem uma desordem motora com certas semelhanças com a ELA, que aponta para essa proteína, o axônio, como um alvo potencial para o tratamento da ELA.
Resumo
Células que não recebem as fontes apropriadas morrerão através de um processo chamado apoptose. Este é um fenômeno fisiológico normal e de fato, a apoptose é crucial para o desenvolvimento normal do sistema nervoso. Mas, interromper a apoptose quando se está produzindo alterações degenerativas no sistema nervoso é agora um objetivo primordial para os investigadores que tentam desenvolver tratamentos eficazes para a ELA, bem como de outros distúrbios neurológicos.

O que é a apoptose? A morte celular programada é uma série de eventos, onde uma célula essencialmente desliga-se e é eliminada. É normal que muitas células morram por apoptose enquanto se forma o sistema nervoso, que faz parte da construção de conexões apropriadas. A apoptose é crucial para o desenvolvimento e a função, normal do cérebro, como os pesquisadores descobriram ao longo das últimas décadas. Assim como um pomar de frutíferas é resultado de uma poda criteriosa, conexões eficazes e eficientes no âmbito do sistema nervoso resultam a partir da apoptose.

Apoptose e a ELA A apoptose é um processo sequencial de desligamento de uma célula que não é mais necessária ou não está funcionando corretamente. Diferentemente da apoptose, a necrose é resultado de uma lesão direta no sistema nervoso, ou uma infecção aguda. A necrose produz uma explosão do conteúdo da célula, acompanhadas por inflamação e ativação imune. Ao contrário da morte desorganizada de células infectadas ou traumatizadas na necrose, a apoptose é um processo de passos cuidadosamente coreografados para a autodestruição.

A apoptose põe em jogo uma série de eventos intracelulares para desmantelar a célula. Os cientistas acreditam agora que a apoptose pode desempenhar um papel no processo da doença da ELA, e também em muitas outras doenças neurodegenerativas, tais como a doença de Huntington, e ainda é implicada na propagação de danos após um Acidente Vascular Cerebral-AVC. Algo no processo inicial da doença nestas diversas condições está provocando apoptose. Interrompê-lo pode ser um fator chave na concepção de uma terapia eficaz para ELA e muitas outras condições neurológicas.

O que desencadeia a apoptose? Os cientistas têm determinado, que como infecção, ou dano oxidativo o estresse causado por radiação ou exposição a substâncias químicas pode desencadear a apoptose. Quando certas proteínas fixam-se na superfície da célula, eles notificam que algo no ambiente da célula está errado, e deve se induzir a apoptose. O estresse produz um aumento em certas proteínas no interior das células que também iniciam a apoptose.

Apoptose evita a proliferação de células indesejadas, que poderiam se transformar em câncer, ou espalhar uma infecção viral. Assim, os sinais que dizem que a célula não está atuando corretamente são respostas naturais para a produção de apoptose, para remover a célula anormal antes que possa espalhar-se o dano.

Sequência de eventos celulares
Na apoptose uma série de eventos entra em jogo para remover uma célula. Nas fases iniciais, um conjunto de enzimas chamadas caspases começam a trabalhar. Estas proteínas quebram o andaime dentro da célula. Por sua vez, ativam enzimas caspases que destroem o DNA.

A célula neste ponto está visivelmente sofrendo autodestruição, como pode ser visto através de um microscópio. Sua forma se altera, combinando com as alterações bioquímicas que ocorrem no seu interior. À medida que o esqueleto da célula é desmontado, o citoplasma encolhe e seu núcleo também.

Várias características da apoptose mostram que este processo está em curso. Estes marcadores apoptóticos permitem que os investigadores vejam claramente que a apoptose é a causa da morte das células. Além da sequência bioquímica dentro da célula, os sinais visíveis de uma célula apoptótica incluem pedaços quebrados da membrana, e pequenas vesículas chamadas corpos apoptóticos.

Mudanças na superfície da célula de uma célula apoptótica, enquanto isso notificam os macrófagos para virem engoli-lo. Esta remoção limpa da célula evita os problemas inflamatórios de necrose.


Receptores da morte
Locais de ancoragem na superfície de uma célula recebem sinais, que podem pender a balança da química interna para a apoptose. Um sinal é transportado pelo fator alfa (TNFα) necrose tumoral. Este sinal é gerado por células do sistema imunológico, tais como células T e macrófagos ativados. TNFα produz a ativação imunológica adicional, e pode também desempenhar em apoptose, apesar de não ser particularmente um forte indutor de morte celular.

Certos medicamentos são conhecidos por interferir com o TNFα, incluindo talidomida. Medicamentos chamados Histona Deacetilase (HDAC) são outros candidatos promissores que afetam a apoptose. Alguns destes medicamentos foram ou serão testadas em ensaios clínicos para a ELA, para ver se eles podem ajudar a retardar o processo da doença.

Mitocôndrias e apoptose
As organelas celulares chamadas mitocôndrias são os árbitros da apoptose, elas podem dar continuidade a ação ou retardá-la. As mitocôndrias contêm enzimas que produzem apoptose, e que adiam o processo. Por exemplo, a família de proteínas Bcl-2 adiam a apoptose. Estas enzimas encontram-se na membrana externa das mitocôndrias.

A liberação de citocromo C a partir da mitocôndria pode ativar caspases e produzir a morte celular. Mitocôndrias mostram danos no início do processo da ELA, uma descoberta que está levando os pesquisadores a estudarem estes componentes celulares intensamente. Pistas importantes sobre o papel das mitocôndrias e da apoptose na ELA, sem dúvida, virão à tona nas investigações dos cientistas sobre os detalhes da morte celular programada durante a doença
Resumo
Até recentemente, os processos danosos da ELA foram considerados específicos para o sistema motor, poupando funções corticais superiores associadas com o pensamento, memória e personalidade. Demência frontotemporal é uma mudança na personalidade e nos processos mentais. Afiguram-se em várias doenças degenerativas do sistema nervoso, tais como a doença de Parkinson. Pesquisadores estão descobrindo que esta demência aparece para acompanhar a ELA e pode mesmo precede-la em alguns casos.

O que é o lobo frontotemporal e a sua demência associada?
Frontotemporal refere-se à parte da frente do cérebro está acima dos olhos e por trás das têmporas. É a última região do córtex cerebral a amadurecer, o que explica por que os adolescentes muitas vezes não conseguem tomar decisões “adultas”. A redução da função desta região pode levar a um comportamento impulsivo, compulsivo e emocional. Danos a esta área diferem da demência na doença de Alzheimer, na medida em que é mais sutil.

Muitos investigadores estão mostrando que este tipo de demência pode ocorrer junto às doenças dos neurônios motores e, em alguns casos, a mudança de personalidade precede os sintomas motores. As mudanças podem prejudicar a capacidade de uma pessoa de lidar com a natureza exigente de uma doença como a ELA. Mais conhecimento sobre a incidência e a natureza desta demência vai ajudar os profissionais no cuidado e planejamento para pacientes com esclerose lateral amiotrófica.
Resumo
Excitação prolongada é tóxica para as células nervosas. Neurobiólogos reconhecem que o mensageiro das células nervosas, o glutamato, pode causar danos quando suas mensagens são avassaladoras. Normalmente, o glutamato é rapidamente eliminado das junções das células nervosas para manter as mensagens breves. Moléculas chamadas transportadoras ajudam na manutenção do glutamato nas concentrações adequadas em torno das células nervosas. Evidências abundantes apontam para a glutamato como um fator destrutivo na ELA e investigadores estão trabalhando para descobrir como isso pode ser alterado. Abordagens de terapia genética estão sob investigação para entregar transportadores de glutamato nas células afetadas pela ELA. Outras vias no sentido de controle de glutamato em ELA também estão sob investigação ativa.

O que é o glutamato?
As células nervosas passam sinais umas às outras e aos seus órgãos alvos, liberando moléculas mensageiras, chamadas transmissores. Muitos são aminoácidos simples como o chamado glutamato.

A mensagem é para avisar o neurônio receptor se ele deve ou não disparar seus próprios neurotransmissores. Tal como acontece com todos os neurotransmissores, o glutamato se fixa em moléculas de reconhecimento específico sobre o neurônio receptor. O glutamato é então rapidamente apurado nas junções das células nervosas para manter a breve mensagem. A excitação prolongada é tóxica para as células nervosas e neurobiólogos reconhecem que o glutamato pode causar danos quando as mensagens são devastadoras, como acidente vascular cerebral-AVC ou epilepsia.

A toxicidade do glutamato é aparentemente causada pela inundação de cálcio na célula. O cálcio deve entrar brevemente no neurônio com cada sinal e aciona a célula para disparar seus próprios sinais e ajustar suas próprias atividades em conformidade. Mas o cálcio prolongado no interior da célula, evidentemente, pode causar danos, e irá ainda ativar a morte celular programada.

Pesquisas no início de 1990, determinaram que pacientes com ELA, têm níveis elevados de glutamato no fluido que banha o cérebro e medula espinhal. De fato, quarenta por cento dos casos de ELA esporádica são caracterizados por este glutamato elevado no líquido cefalorraquidiano (LCR). Evidências abundantes apontam para o glutamato como um fator destrutivo na ELA. O primeiro e até agora único aprovado tratamento específico para a ELA é o riluzol, uma droga que modula o glutamato.

O transportador que apura glutamato é chamado EAAT2 (um “transportador de aminoácidos excitatórios”, como o glutamato é um dos aminoácidos que servem como transmissores). Na ELA, o transporte de glutamato é retardado para as células gliais que envolvem as junções de neurônios motores. De fato, uma mutação foi identificada num paciente de ELA que impedia o transportador de funcionar adequadamente. Os pesquisadores estão trabalhando para abordagens de terapia genética para entregar a molécula de transportador de glutamato nas células afetadas pela ELA. Outras vias no sentido de controle de glutamato na ELA também estão sob investigação ativa.
Resumo
Vários lugares nos eventos inflamatórios que parecem acompanhar a ELA podem ser passíveis de ação da droga que poderia ajudar na doença. Investigações no campo continuam a resultar em novas abordagens para implementar uma estratégia anti-inflamatória no tratamento de ELA. Alvos desta estratégia são os mensageiros do sistema imunológico, tais como as moléculas de sinalização TNFα e outras envolvidas na sequência da inflamação.

Qual é o papel da inflamação na ELA?
A inflamação é reação protetora do sistema imunológico para danos nos tecidos ou invasão de micróbios. É um processo que deve ajudar a curar. Mas às vezes a inflamação que acompanha a doença ou lesão é contraproducente. A inflamação pode transformar-se num ataque desnecessário sobre os próprios tecidos do corpo, tal como na artrite ou na doença autoimune. Há evidências crescentes de que a inflamação acompanha a morte dos neurônios motores na ELA. No entanto, as evidências até agora não demonstram que a ELA seja uma doença autoimune. O processo inflamatório é, aparentemente, uma reação à morte das células, e não o seu causador.

As células da glia que normalmente suportam e nutrem os seus neurônios vizinhos no sistema nervoso podem se tornar mais ativas em determinadas doenças. Pesquisadores acreditam que a glia atue como parte do sistema imunológico. Mas se a glia se tornar muito ativada, elas podem produzir efeitos indesejados e talvez aumentar o dano.

Sinais de Inflamação
As citosinas são pequenas proteínas liberadas pelas células brancas do sangue para sinalizar outras partes do sistema imunológico. No cérebro e outros tecidos do sistema nervoso, as citosinas se comunicam entre neurônios, astrócitos (um dos tipos principais de glia) e microglia (um segundo tipo de células gliais). Um mediador importante da inflamação, mesmo no cérebro, é a citosina denominada necrose tumoral fator alfa (TNFα). Esta citosina está, entretanto, regulada por outras vias metabólicas envolvidas na inflamação.

A aspirina e outros medicamentos anti-inflamatórios interrompem o processo de inflamação inibindo a enzima conhecida como ciclooxigenase. Algumas drogas estão agora disponíveis, as quais são específicas para uma determinada ciclooxigenase, denominada COX-2. As experiências em animais têm sugerido que os inibidores da COX2 podem ser de uso na ELA, mas um ensaio clínico de um inibidor diretamente da COX2 não deu uma resposta definitiva. Outros lugares na cadeia inflamatória de eventos podem ser interrompidos por ação de medicamentos que poderiam ajudar na ELA. Pesquisas de campo buscam novas maneiras de implementar uma estratégia anti-inflamatória no tratamento de ELA.
Resumo
A mitocôndria abastece as reações metabólicas que criam e mantêm todas as outras estruturas das células. Estas “bombas de abastecimento de células” estão implicadas em tais doenças neurodegenerativas como Parkinson e Alzheimer. As mitocôndrias são particularmente essenciais para os neurônios motores que morrem na ELA, como essas células devem atender às demandas extraordinárias de energia celular. Os pesquisadores relatam danos para a mitocôndria nas células de camundongos com SOD1 mutante. Esta proteína mutante associada com alguns casos de ELA familiar pode realmente formar depósitos anormais dentro destas organelas celulares vitais. Um meio comum para a resolução de muitos problemas neurodegenerativos, incluindo a ELA certamente virá à tona quando soubermos mais sobre o papel da mitocôndria.

O que são as mitocôndrias?
As mitocôndrias são as fontes de energia das células animais. Elas abastecem as reações metabólicas que criam e mantêm todas as outras estruturas das células. Essas organelas independentes devem, no caso dos neurônios motores, sustentar a incrível capacidade de uma única célula que vai desde a medula espinhal até os dedos das mãos e pés de uma pessoa.

As mitocôndrias também orquestram a morte de células ordenadas. As mitocôndrias desempenham um papel para a remoção de células quando não são necessárias no animal em crescimento, ou mais tarde, em um adulto, se as células não estão funcionando corretamente.

As mitocôndrias movem partículas carregadas através de suas membranas para produzir combustível celular. Esta cadeia de transporte de elétrons produz a moeda de sustento celular, uma molécula de combustível chamada trifosfato de adenosina (ATP). As mitocôndrias também controlam o conteúdo celular de íons de cálcio. Em células nervosas, o cálcio é particularmente importante na produção de sinais que contraem músculos e produzem pensamentos.

Como são afetadas, as mitocôndrias, na ELA?
Na ELA, a evidência está sendo construída na medida em que as ações sobre ou originárias na mitocôndria podem ser uma parte importante da doença. Alterações na mitocôndria podem ser detectadas antes de se poder encontrar uma mudança física, tal como a fraqueza dos membros posteriores em camundongos.

O papel da mitocôndria na ELA pode explicar porque proteínas mutantes SOD1 seletivamente danificam os neurônios motores. Alguns estudos recentes sugerem que a proteína mutante SOD1 se acumula na mitocôndria, ao contrário da proteína SOD1 normal, que está presente em toda a célula, mas podem não estar nas mitocôndrias em células saudáveis. Algumas evidências sugerem que essa possível mudança de SOD1 mutante na mitocôndria pode estar ocorrendo nos neurônios motores e não no fígado e nos rins.

As mitocôndrias, como mencionado anteriormente, também estão envolvidas no processo denominado apoptose, a remoção deliberada de células. Alguns investigadores verificaram que SOD1 mutante atribui às proteínas-chave envolvidas no processo de morte celular, implicando ainda a mitocôndria e a apoptose na ELA. Um verdadeiro dano físico às mitocôndrias é evidente em camundongos com algumas das mutações conhecidas SOD1. Em primeiro lugar, as organelas incham, em seguida, elas desenvolvem espaços vazios. Mitocôndrias normais consistem em membranas firmemente dobradas que proporcionam uma plataforma para as reações metabólicas que geram combustível celular. Após os espaços vazios aparecerem, as membranas internas das mitocôndrias se rompem.

Os espaços vazios aparecem nas mitocôndrias cedo no processo da doença nos camundongos. Outros investigadores determinaram que uma mudança muito cedo em camundongos com SOD1 mutante é uma diminuição de reações mitocondriais que fornecem a energia para a célula.

Os pesquisadores estão trabalhando em todas as possibilidades intrigantes para um papel crítico das mitocôndrias na ELA. Deve notar-se que estas “bombas de abastecimento” celular também estão implicadas em doenças neurodegenerativas tais como a doença de Parkinson e de Alzheimer.
Resumo
A mudança genética em alguns casos herdados de ELA altera uma enzima abundante dentro das células, a SOD1. No camundongo que expressa o gene SOD1 humano a marca de ELA são depósitos de proteínas anormais que os cientistas sabem agora que contêm SOD1 mutante. Mas a agregação é uma causa, ou um efeito espectador, da doença? Maiores pesquisas sobre o papel do SOD1 e de agregados de proteínas em doenças neurodegenerativas devem resolver o debate e permitir a concepção de terapias adequadas.

O que é SOD1?
Em 1993, um grande grupo colaborativo demonstrou que algumas formas herdadas de ELA são causadas por mutações. A mudança genética altera uma enzima abundante dentro de células chamadas de cobre-zinco superóxido dismutase (Cu-Zn superóxido dismutase, agora chamada comumente SOD1). Esta enzima serve para manter as células seguras de resíduos metabólicos, que podem causar danos se não forem neutralizadas.

A SOD1 converte oxigênio reativo em água saudável. Um íon de cobre mantido dentro da enzima realiza esta mudança química. Um átomo de zinco também é importante para a função da enzima.

Até hoje, mais de 100 mutações diferentes em SOD1 foram ligados a ELA familiar, ou seja, ELA herdada. A vasta maioria destas mutações altera a sequência de aminoácidos da proteína SOD1 numa única posição. Essa posição é diferente para a maioria das famílias. A mutação mais comum na América do Norte é a mutação A4V.

Qual é o papel do SOD1 mutado na ELA?
Estudos iniciais de SOD1 mutante forneceram provas de que a doença não é causada pela perda de atividade desta enzima. Camundongos geneticamente modificados para deixarem de ter o gene SOD1 não desenvolveram a ELA. É agora amplamente aceito que as mutações devem causar SOD1 para ganhar uma propriedade tóxica. Várias razões para a toxicidade foi propostas, mas nenhuma delas foi provada.

O que é agregação proteica?
As proteínas são o ingrediente principal em toda a biologia. A estrutura de cada proteína depende das instruções de montagem, decifrada em uma sequência codificada nos genes. Primeiro, os aminoácidos de uma proteína são amarrados juntos, em seguida, a cadeia de aminoácidos, transforma-se adotando a forma adequada. Um erro no código genético, isto é, uma mutação, coloca o aminoácido errado na sequência. Isso pode produzir uma proteína mal transformada, que pode não funcionar, ou que poderia ter uma química imprópria que perturba as funções celulares. Ou uma proteína transformada pode simplesmente ser viscosa, e una-se a maquinaria celular.

O que define a ELA e muitas outras doenças neurodegenerativas é o acúmulo anormal de proteínas chamadas depósitos ou agregados. Os pesquisadores agora sabem que estes agregados em camundongos que possuem ELA, contêm SOD1 mutante. Os cientistas também suspeitam que SOD1 mutante ou alguma outra proteína danificada faz parte dos depósitos na ELA.

Muitos locais diferentes dentro da proteína SOD1 são alterados pelas diferentes mutações que os investigadores identificaram em famílias com ELA familiar. O aspecto comum para todas estas mutações é a ruptura da estrutura de SOD1. O SOD1 perturbado pode tornar-se viscoso para si mesmo e para outras proteínas. Interromper a agregação é, portanto, o objetivo de muitos pesquisadores da área.

Armadilha ou lixo?
No que os agregados se formam eles podem prender outras proteínas que podem ser a manutenção da saúde celular. Pode ser que uma armadilha seja formada pelo mutante SOD1 na ELA, e é por isso que o SOD1 mutante é tóxico. Ou, a toxicidade de agregados pode surgir simplesmente entupindo o sistema de eliminação do lixo celular que lida com as proteínas danificadas. Sobrecarregar os catadores de lixo celulares, os proteossomos e os lisossomos, pode acabar matando a célula.

No entanto, outra possibilidade é que os depósitos sejam simplesmente uma característica da morte dos neurônios. Só mais pesquisas sobre o papel da proteína acumulada irregularmente em todas as doenças neurodegenerativas resolverá o debate, e permitir a concepção de terapias adequadas.

C9ORF72 e a correção da ELA em estudos in vitro*

Publicado em: 27/02/2014

A área de pesquisa envolvendo a Esclerose Lateral Amiotrófica viu uma mudança em uma de suas principais bases nos últimos 3 anos. Até pouco tempo, era comum encontrar na literatura especializada e em materiais dirigidos a pacientes a informação de que o gene SOD1 seria o principal responsável pelos dos casos de ELA familial (cerca de 20%) – casos familiais são aqueles nos quais a doença é transmitida de uma geração para outra. Entretanto, a descoberta de uma expansão de 6 nucleotídeos no cromossomo 9 modificou drasticamente este cenário.

Descrita inicialmente em 2011, essa expansão na região gênica denominada C9ORF72, a depender da população estudada, seria responsável por 10-40% dos casos familiais. O impacto de tal descoberta não está limitado à sua alta frequência nas famílias com ELA, mas recai, também, no fato de ser encontrada em casos esporádicos da doença e naqueles onde há sobreposição com sinais de Demência Frontotemporal.

Desde então, o número de estudos envolvendo a C9ORF72 teve crescimento exponencial e hoje a expansão figura entre as principais mutações estudadas em Esclerose Lateral Amiotrófica. Seguindo esta linha, e na tentativa de produzir modelos in vitro, grupos distintos de pesquisa produziram neurônios motores a partir de células de pele de pacientes com tal mutação. Ao avaliarem o status celular, eles observaram a formação de aglomerados (agregados) de RNAs que continham a expansão. Além disso, os neurônios com a mutação apresentavam maior susceptibilidade ao stress ambiental. Com a finalidade de reverter a situação desfavorável das células, os pesquisadores desenharam moléculas específicas, denominadas de Oligonucleotídeos Antissenso (na sigla em Inglês – ASO). As moléculas de ASO foram capazes de sinalizar para a maquinaria celular quais eram os transcritos de RNA com a expansão e essa passou a degradá-los. Tal estratégia permitiu reduzir a formação de agregados e aumentar a sobrevida das células carregando a mutação.

Os dados apresentados trazem à tona uma nova e promissora abordagem terapêutica para a ELA. Entretanto, é muito importante destacar que a mesma está limitada a estudos in vitro que precisam ser validados em animais. Uma das limitações da técnica apresentada está em sua aplicação apenas para casos onde foi possível encontrar a expansão de GGGGCC na C9ORF72.

*Artigo do Dr. Miguel Mitne Neto – Diretor Científico do IPG.

Maiores informações podem ser obtidas nos links: http://stm.sciencemag.org/content/5/208/208ra149.short http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24139042

Texto retirado do site do Instituto Paulo Gontijo. O texto completo poderá ser acessado em : http://www.ipg.org.br/ipg/noticias/lan/br/id/8a33249d2569f44226735ef930229249
Resumo
Os pesquisadores estão à procura de aspectos do estilo de vida que podem interagir com os genes que causam ou contribuem para a ELA. A noção de que a ELA pode estar ligada a infecção viral é um conceito que reaparece periodicamente quando os pesquisadores focam neste assunto. A exposição a toxinas, ou a influência de esforço intenso, são ideias que os pesquisadores consideram como possíveis razões para a constatação de que alguns veteranos de guerra e alguns atletas tenham maior incidência de ELA.

Quais fatores ambientais são suspeitos na ELA?

Toxinas
Depois de encontrar o gene mutado para a SOD1 em alguns casos herdados de ELA, os pesquisadores continuaram a procurar outros fatores que podem causar ou contribuir para a doença. Toxinas encontradas no ambiente foram examinadas ​​como possíveis fatores causadores da doença. Sendo que ainda não existe nenhuma prova conclusiva para qualquer toxina seja um fator causador da ELA. Suspeita-se que o que os cientistas têm pesquisado ​​incluem metais pesados, solventes, radiação e campos eletromagnéticos.

Como ninguém iria propor para dar uma substância conhecida ou potencialmente tóxica para as pessoas de propósito, qualquer estudo sobre o papel potencial de fatores ambientais ou dietéticos na ELA deve ser pelos métodos de epidemiologia. Estes estudos olham para populações de pessoas e usam as respostas aos questionários ou informações coletadas de pacientes e armazenadas em bancos de dados para investigar, que fatores em comum entre as pessoas com ELA poderiam fornecer um link para a doença. Tais estudos só podem revelar uma potencial associação, mas nunca puderam provar a causa.

Dieta e oligoelementos no solo
Um dos primeiros indícios de que a ELA possa envolver um fator ambiental foi obtido na ilha de Guam, no Pacífico, onde uma proporção anormalmente elevada de pessoas ao longo do século passado desenvolveram sintomas semelhantes aos da ELA ao passar dos anos. Os suspeitos têm incluído oligoelementos ou sua ausência no solo e fatores dietéticos, como a preferência indígena para comer morcegos inteiros cozidos em leite de coco. Nenhuma prova foi ainda conclusiva para qualquer um destes suspeitos como causadores da ELA. Estudos de dieta e observações de teor de metais nos tecidos de pacientes com ELA não apontam para o papel dos oligoelementos, nem deficiência nem em excesso, na dieta.

Metais tóxicos e solventes
Muitas investigações à exposição de metais pesados​​, principalmente chumbo, e incluindo mercúrio e manganês, tiveram seus riscos analisaram para a ELA. Uma associação positiva entre a exposição ao passado para metais pesados e risco de ELA não tem consistentemente aparecido entre os estudos. Esses estudos incluem a exposição ocupacional que epidemiologistas utilizam frequentemente como um substituto para avaliar as exposições potencialmente tóxicas. Muitos dos estudos se basearam no auto relato por questionário. Auto relatos podem permitir que um viés de memória – “Eu tenho esta doença, o que eu fiz para causá-la” -, que tem o potencial de aumentar artificialmente os dados. Algum apoio para uma associação entre ELA e exposição a solventes orgânicos aparecem em estudos epidemiológicos, contudo estes têm encontrado apenas fraca associação e uma mistura de resultados positivos e negativos. Sendo assim, nenhuma associação consistente com ELA tem surgido da investigação sobre o papel potencial dos campos de radiação e da eletromagnética.

Guerra
Bem como o Chamorros de Guam, veteranos dos EUA são outro grupo de pessoas que parecem desenvolver ELA mais frequentemente do que a população em geral. Um estudo constatou que o risco relativo de morte por ELA para veteranos foi de 1,5 vezes maior que o observado para os homens que não servem ao serviço militar. O aumento do risco foi evidente para os veteranos da Segunda Guerra Mundial, a Guerra da Coréia e na Guerra do Vietnã. Um estudo anterior descobriu que a taxa de ELA nos jovens veteranos da Guerra do Golfo foi mais de duas vezes superior do que o esperado para a população em geral.

Os cientistas expressaram preocupação de que o grau de exposição ao risco excessivo não é convincente por causa do pequeno número total de casos de ELA documentado nestes estudos de veteranos de guerra. A teoria estatística diz que esses números pequenos podem não ser capazes de fornecer respostas confiáveis ​​às perguntas sobre a associação entre as doenças e suas causas. Amostras maiores são necessárias para uma melhor certeza.

Exercícios ou pesticidas
Uma ideia que os pesquisadores oferecem é que os soldados na ativa estão engajados em trabalho físico extenuante. Ou então, eles são expostos a toxinas que podem desempenhar um papel na ELA. Ambas as possibilidades, de exposição a uma toxina ou a influência de esforço intenso, estão avançadas quando os pesquisadores consideram a descoberta de que os jogadores de futebol italianos parecem ter maior incidência de ELA. Ainda não está claro se o exercício é realmente um fator de risco e que tipos de exercícios podem ser motivos de preocupação. De fato alguns estudos parecem sugerir que certo grau de esforço pode ser benéfico na ELA. Outras ideias são de que alguns pesticidas ou outras substâncias químicas utilizadas na manutenção dos gramados de campos de jogos podem estar envolvidos.

Vírus
Uma ideia recorrente sobre as influências ambientais sobre a ELA é que um vírus é responsável pela condição. Vírus da pólio, por exemplo, infecta os neurônios motores e pode às vezes levar a uma condição de enfraquecimento chamada de os anos de síndrome pós-pólio após a infecção inicial. Os cientistas têm considerado a infecção viral para muitas outras doenças do sistema nervoso, da esquizofrenia à esclerose múltipla, bem como para a ELA. Uma ligação concreta à infecção viral nunca foi documentada em qualquer uma dessas doenças.
Resumo
A ELA pode ser herdada, mas, em 90% dos casos, aparece em pessoas sem histórico familiar da doença. O primeiro gene a ser encontrado, que está associado a ELA é o que codifica uma enzima, de cobre-zinco superóxido dismutase (SOD1). Mutações conhecidas no SOD1 respondem por cerca de 2% de todos os casos de ELA. Os pesquisadores ainda estão trabalhando arduamente para resolver como esta mudança do gene realmente faz os neurônios motores morrerem. Os pesquisadores já têm feito grandes progressos em relação aos detalhes das conhecidas mutações SOD1, graças a vários modelos de laboratório que reproduzem em animais de laboratório, o que acontece na doença hereditária.

Quais são as Genéticas da ELA?
Como em doenças de Alzheimer e de Parkinson, a ELA pode ser herdada, mas geralmente aparece em pessoas sem histórico familiar da doença. Com doenças hereditárias, a causa é uma alteração nos genes, chamada de mutação. A mudança no DNA é refletida num erro na formação de uma proteína. Ou a proteína não é formada corretamente, ou não é feita por inteiro devido ao corte pela alteração genética.

Os genes estão contidos nos cromossomos, embalados no interior do núcleo de cada célula. As instruções no código genético especificam como montar as proteínas, os blocos de construção de todos os materiais da vida. Cada gene codifica uma única proteína. As proteínas são as enzimas que norteiam uma química da célula, os motores moleculares que transportam as proteínas para os seus lugares, as fibras moleculares que contraem os músculos, os sinais que comandam as atividades celulares.

Em alguns casos de ELA, mutações conhecidas na enzima SOD1 fazem uma alteração nesta proteína. Numa outra mutação, ligada a uma forma muito rara, juvenil da ELA, uma proteína chamada ALSIN já não é feita.

Em algumas doenças os pesquisadores descobriram exatamente como a mutação produz um problema. Muitas vezes, apesar de saber que existe uma mutação, os cientistas ainda não têm uma explicação clara de como essa mutação resultante a doença. Para a ELA, embora a mutação seja conhecida em alguns casos hereditários, os pesquisadores ainda estão trabalhando arduamente para resolver como a mutação faz com que os neurônios motores e suas células circundantes têm sua função alterada e morrem.
• ELA Esporádica – a forma mais comum de ELA-90 a 95% de todos os casos.

• ELA Familiar – ocorrendo mais de uma vez em uma família e é responsável por 5 a 10% de todos os casos.

• Só 10% da ELA é herdada (também chamada esclerose lateral amiotrófica familiar ou ELA8). Destes, uma mutação é conhecida por apenas cerca de 20 %. Isto significa que apenas cerca de 2% de todos os pacientes com ELA têm a alteração genética SOD1.

Em 1991, pesquisadores ligaram a ELA familiar ao cromossomo 21. Em 1993, a equipe de pesquisa identificou o defeito preciso, uma alteração no DNA para uma proteína designada como superóxido dismutase cobre-zinco 1(SOD1). Desde então, pesquisadores encontraram mais de 100 mutações em diferentes lugares das instruções codificadas do DNA para fazer SOD1. Esta proteína é uma enzima que normalmente protege as células contra os subprodutos prejudiciais dos processos celulares. Mas, na ELA, a SOD1 defeituosa parece perder sua função protetora. Em vez disso, as evidências apontam para uma nova característica tóxica adquirida pela enzima alterada. Os cientistas ainda estão tentando descobrir os detalhes moleculares da toxicidade adquirida.

Possibilidades genéticas adicionais
Os pesquisadores estão tentando identificar os genes exatos responsáveis por outros casos herdados de ELA. Encontrar diferentes famílias com a doença em várias gerações levou os cientistas a investigar cromossomos diferentes, onde a mudança genética pode residir. Estas regiões suspeitas estão em vários cromossomos, incluindo aqueles numerados 16, 18, e 20 (humanos possuem 23 cromossomos referidos por números).

Semelhantes cenários clínicos
A ELA é notavelmente semelhante se é herdada ou aparece em uma pessoa espontaneamente, sem história familiar da doença. É por isso que os pesquisadores estão tão encorajados para conhecer as mutações na SOD1. Terapia projetada para atender às consequências das mudanças nesta proteína que podem levar a um tratamento para todos os casos de ELA.

Os pesquisadores já têm feito grandes progressos nos detalhes moleculares da mutação de SOD1 e da ELA: vários modelos animais estão disponíveis, que duplicam no laboratório o que acontece na doença hereditária. Estes animais são manipulados para representar a proteína mutante SOD1.no ser humano

Em 2001, cientistas anunciaram uma mutação em um gene que codifica uma proteína chamada ALSIN. Este gene é alterado de uma forma familiar da ELA, ELA juvenil 2. Esta forma de ELA aparece em pessoas relativamente jovens. O produto proteico do gene é encontrado em todos os tipos de células, incluindo os neurônios motores. No entanto, o trabalho normal do ALSIN ainda é um mistério. A mutação resulta na perda da sua função normal. Os cientistas estão tentando criar modelos animais que irão refletir a mudança de genes e permitir a descoberta do papel normal, da ALSIN, e como ela produz a doença quando mudou-se.

Em 2004, pesquisadores relataram que uma mutação num gene do cromossoma 9 codifica uma proteína chamada senataxin, que é a responsável por uma forma rara de ELA juvenil. A função exata do senataxin é desconhecida.

Mais recentemente, em 2009, um consórcio de cientistas descobriu um novo gene, ALS6 (fundido em Sarcoma-FUS), responsável por cerca de 5% dos casos de ELA familiar. Após esta descoberta, em 2009, um consórcio de cientistas descobriu um novo gene, que é responsável por cerca de 5% dos casos de ELA familiar.

Setembro de 2011 foi uma importante data na pesquisa da ELA, foi neste mês que os pesquisadores descobriram uma anomalia genética que é a causa mais comum para as pessoas com ELA e demência frontotemporal.
Resumo
Os modelos laboratoriais de ELA ajudam os pesquisadores a compreender os processos básicos da doença, o que é essencial para o desenvolvimento de novas terapias. Os modelos de laboratório importantes na ELA incluem células, vermes, moscas, peixes, ratos e camundongos. Nenhum modelo é uma representação perfeita da doença em humanos, mas cada modelo oferece vantagens para o estudo de alguns aspectos. Muitos desses modelos são usados ​​para testar novas terapias para encontrar aqueles que prometem o suficiente para levar a ensaio clínico em pacientes de ELA.

A maioria dos modelos laboratoriais da ELA começam com um gene mutante conhecido por provocar doenças nos seres humanos. Usando as técnicas de biologia molecular, o gene é inserido no organismo modelo. Idealmente alguém preferiria representar o gene mutado em níveis compatíveis ​​aos dos seres humanos, no entanto, na maioria dos casos em que a representação destas proteínas mutadas está em níveis baixos, a doença não se manifesta no sistema modelo. O gene é, por conseguinte muitas vezes “sobre representado”, ou seja, estimulado para fazer mais proteína do que é habitual, a fim de acelerar o processo da doença.

Quais são os modelos usados ​​para estudar a ELA?
Modelos Celulares
Os neurônios motores de um modo geral são úteis para estudar as respostas das células individuais às toxinas ou terapias potenciais. Os neurônios motores que transportam o gene mutante SOD1 têm sido utilizados para estudar o processo de agregação proteíca, que os pesquisadores acreditam que são prejudiciais para os neurônios motores. Os neurônios motores podem ser cultivados em conjunto com os astrócitos, que são células do cérebro que ajudam os neurônios de apoio, mas podem também fornecer as moléculas tóxicas para os neurônios motores na ELA.

Novas oportunidades se abriram com o desenvolvimento de células-tronco pluripotentes induzidas (células IPS). De um modo geral estas células podem ser derivadas a partir da pele de um paciente com ELA, geneticamente modificada e usada para gerar os neurônios motores. Isso deve permitir que pesquisadores tenham uma compreensão mais profunda do processo da doença, uma vez que difere dentre pacientes diversos. Os modelos celulares são especialmente úteis para o rápido rastreio “de alto rendimento” de milhares de compostos para descobrir medicamentos, que podem alterar o processo da doença, podendo levar a novas terapias.

Modelos Animais
O verme Caenorhabditis Elegans é um dos mais simples animais. Ele tem apenas 959 células, e um ciclo de vida de três dias. Sua estrutura simples, curto tempo de vida, e corpo transparente tornam possível o estudo do desenvolvimento de seus neurônios motores em detalhes em um curto espaço de tempo.

A mosca da fruta compartilha muitas das mesmas características do verme Caenorhabditis Elegans. Seu sistema nervoso é mais complexo, e tem sido possível descobrir as moscas com mutações que levam aos sintomas da ELA. Além disso, genes de ELA conhecidos, quando criados na mosca da fruta, podem produzir manifestações visíveis na mosca. As moscas podem, em seguida, ser utilizadas para testar medicamentos que podem melhorar as manifestações, potencialmente levando a novos tratamentos para a doença.

O peixe-zebra é um peixe de água doce, pequeno e de rápida reprodução, que é fácil de criar em laboratório. Sendo um vertebrado, ele compartilha muitas características de desenvolvimento e anatômicas com os seres humanos. Triagem de mutações que interrompem a função do neurônio motor normal levou a novas pistas sobre as vulnerabilidades dos neurônios motores. Genes de ELA podem ser inseridos no peixe-zebra, e o seu efeito sobre os neurônios motores podem ser estudados.

O camundongo portador do gene humano para a SOD1 mutante foi o primeiro modelo de laboratório para a ELA baseado em uma causa conhecida da doença. Mantém-se o modelo animal mais largamente usado para a doença. O camundongo SOD1 também está disponível, e porque é maior, é preferido, quando a cirurgia está envolvida (tal como por abordagens de transplante de células). Os roedores são especialmente importantes para testar terapias potenciais, uma vez que os seus sistemas nervosos são muito maiores e mais complexos do que outros modelos animais. Vários modelos de roedores com base no gene TDP-43 foram desenvolvidos recentemente, e outros que incorporam o gene FUS ou o gene C9ORF72 estão sendo trabalhados. Todos, sem dúvida, permitem um progresso rápido em encontrar novas maneiras de abordar o tratamento da ELA.
Resumo
Terapia para a ELA seria idealmente uma pequena molécula ou um composto simples que um paciente poderia engolir como um comprimido. Este é apenas um caminho possível para um tratamento.
A biologia moderna oferece muitas estratégias, bem mais complicadas do que um simples comprimido. Entre elas estão as terapias genéticas e transplantes de células-tronco. Um novo tipo de abordagem de terapia genética genes é a de silenciar genes por meio do ácido ribonucleico (RNA) que serve como um passo intermediário entre o gene e a proteína.

Caminhos promissores na terapia da ELA
Equipes de pesquisas colaborativas estão rastreando bibliotecas de compostos existentes para encontrar candidatos para ensaios clínicos. Algumas ligações já foram geradas. Notadamente a ceftriaxona, um composto desenvolvido pela sua ação antibiótica, mostrou ter uma ação protetora para os neurônios motores afetados pela ELA. Testes da ceftriaxona em um camundongo com uma mutação relacionada com ELA confirmou o seu possível benefício pela ação sobre o mensageiro de células nervosas chamado de glutamato.

Ideias sobre quais aspectos da doença, que visam focar a terapia na ELA também estão mudando. Pesquisadores estão demonstrando que não apenas os neurônios motores, mas também as células em volta, a glia e mesmo o músculo, podem contribuir para a ELA e poderiam servir como células-alvo para uma intervenção terapêutica.

Os cientistas estão, enquanto isso, buscando biomarcadores que irão proporcionar o diagnóstico precoce da ELA e ajudará na elaboração de ensaios clínicos decisivos de novos medicamentos. Biomarcadores seriam assinaturas químicas da doença que os médicos poderiam ler em uma amostra de sangue ou outro fluido corporal obtido facilmente.

Pesquisa atual tem ampliado os caminhos para novas terapias genéticas e com células-tronco no tratamento da ELA.

Terapias gênicas tiram proveito de novos transmissores, os vírus inativados, conhecidos como vetores.

Terapias genéticas tiram vantagens de novos transportes que inativam os vírus conhecidos como vetores. Muitas abordagens de terapia genética para a ELA enfatizam o fornecimento das moléculas de apoio chamadas fatores tróficos.

Outras terapias genéticas com aplicações promissoras para ELA incluem novas técnicas de marcação que têm como alvo os auxiliares do RNA que traduzem genes em proteínas. Estratégias baseadas em RNA para a ELA incluem moléculas anti-sentido que pegam e param a mensagem de RNA para as proteínas, e uma abordagem silenciamento do gene chamada inibição de RNA (RNAi).

Os pesquisadores estão trabalhando no sentido de uma melhor compreensão das células-alvo no processo patológico. Sabendo que as células são instigadas a desempenhar papeis importantes no processo da ELA, que ajudarão na concepção de novas terapias que detém a degeneração do sistema nervoso nesta doença implacável. O foco agora e de trazermos os resultados básicos da investigação rapidamente para a clínica e assim encontramos novas terapias eficazes para a ELA.
Resumo
O processo tóxico na ELA pode não estar ocorrendo apenas nos neurônios. A proteína mutante, de cobre-zinco superóxido dismutase (SOD1), está associada a alguns casos da doença. Se a SOD1 mutante está presente em neurônios motores, mas a SOD1 está normal nas imediações (as células da glia de proteção), então os neurônios motores não morrem. Pistas da SOD1 mutantes em camundongos e pacientes com ELA sugerem que outras coisas, além dos neurônios motores são afetadas na doença. Experimentos possíveis apenas com técnicas genéticas modernas, com camundongos que, seletivamente produzem a SOD1 mutante em células específicas do sistema nervoso, já confirmaram que a região em torno dos neurônios motores tem importância. A investigação deverá esclarecer que os tecidos são fundamentais para a causa, o progresso e as desejadas células-alvo para o tratamento da doença.

Quais células são vitais para a ELA?
Os neurônios motores têm sido o foco para os cientistas que tentam resolver os problemas na ELA. Os sintomas evidentes da doença envolvem fraqueza dos músculos. Danos nos nervos que abastecem tais músculos são também evidentes na ELA.

Os nervos consistem em longas fibras saindo dos neurônios motores, agrupados. Os corpos celulares destes neurônios motores residem na medula espinhal. Aqui eles estão cercados, nutridos, e protegidos por uma variedade de células chamadas glia. O suporte dos neurônios motores é especialmente importante tanto quanto suas exigências metabólicas são extraordinárias. Os corpos celulares só são visíveis através de um microscópio, mas suas fibras, chamados de axônios, tem que deslocar um metro ou mais para chegar aos músculos dos dedos das mãos e dos pés. A glia ajuda os neurônios motores a manter as funções metabólicas apropriadas e fornecer suprimentos adequados nas terminações nervosas. As células de glia amortecem os neurônios contra as mudanças drásticas na concentração de moléculas transmissoras por varrer instantaneamente o excesso. Alguns tipos de glia, também servem como mediadores imunológicos do sistema nervoso central. A atenção na pesquisa da ELA está focando agora no papel fundamental que a glia desempenha na morte dos neurônios motores.

Tipos de glia
As células da glia incluem os astrócitos, que varrem as moléculas do transmissor em excesso. Os astrócitos também fornecem neurônios que suportam pequenas moléculas que promovem o crescimento e reparação, chamados fatores tróficos. Por influência dos fatores tróficos, os pesquisadores esperam aumentar a sobrevivência dos neurônios motores afetados pela ELA.

As microglias são as células imunológicas residentes no sistema nervoso. Estas glias de tamanho relativamente pequeno são ativados no início do processo da ELA, presumivelmente reagindo aos danos, mas talvez instigando também. Elas emitem imunomoduladores que se destinam a serem protetores, mas em excesso podem ser prejudiciais. Outra célula glial é o oligodendrócito, que cria a mielina envolvendo em torno do axônio de cada neurônio motor. Mielina serve como isolamento. A estrutura da bainha de mielina que os oligodendrócitos criam sinais rápidos e otimizados que fazem com que os músculos se contraiam.

Algumas doenças neurodegenerativas atacam diretamente os oligodendrócitos. A mielina é danificada na esclerose múltipla, AVC e em lesões traumáticas do sistema nervoso. O papel dos oligodendrócitos na ELA é incerto, mas a ativação destas células pode ajudar a conter as terapias celulares que tentam substituir ou reparar neurônios motores que estão morrendo.

O efeito da redondeza-cercania na ELA
Experimentos com camundongos mostram, que os neurônios motores que expressam o mutante SOD1, associados com alguns casos de ELA hereditários, vãos sobreviver, desde que eles estejam cercados por certa proporção de glias com a SOD1 normal. A região é importante para o destino dos neurônios motores e dá esperança para o tratamento da ELA. Pode ser suficiente para implantar, por gene ou terapia com células-tronco, um número mínimo de células que não possuem nenhuma proteína mutante, mas sim, torná-las elementos úteis.

Uma consequência óbvia da ELA é que os músculos se atrofiam. Os neurônios motores atendem aos músculos que estão morrendo. Os pesquisadores sabem que a atrofia muscular segue quando os nervos são rompidos. Mas será que o músculo apenas sofre o resultado final da doença na ELA, ou ele desempenha um papel ativo mesmo no início da destruição? Uma nova pesquisa está buscando uma resposta sobre o papel que o tecido muscular desempenha na ELA.
Resumo
Na ELA, a terapia gênica pode ajudar se ela puder entregar uma proteína benéfica para salvar células nervosas que estão morrendo. A terapia gênica pode ser simplesmente um meio de aumentar a produção local de um elemento útil, em locais onde as células nervosas estão com problemas. Os pesquisadores podem desativar e colocar nas instruções genéticas, muitos tipos de vírus, para fazer proteínas terapêuticas. Os vírus redesenhados são chamados de vetores, que são simplesmente transportadores para genes terapêuticos. O conhecimento das mutações SOD1 ligadas a algumas formas de ELA tem produzido um vasto corpo de evidências, apontando para uma estratégia geral para a doença que pode ser implementada com êxito através da terapia gênica.

O Que é terapia gênica
A terapia génica é a utilização de instruções genéticas para produzir uma proteína para tratar um distúrbio ou deficiência. Ela pode ajudar em uma doença, mesmo que a terapia não esteja atacando diretamente um defeito genético que causa a doença. Na ELA, a terapia gênica pode ajudar se ela puder entregar uma proteína benéfica, para salvar as células nervosas que estão morrendo. A terapia gênica é simplesmente um meio de aumentar a produção local de um fator trófico, em locais onde as células nervosas estão com problemas.

Os genes são as moléculas de todas as células do nosso corpo, que carregam as instruções para fazer todos os materiais que constituem o corpo. Na década de 1950, os cientistas determinaram que os genes codificam as proteínas com precisão, com uma sequência que especifica a ordem dos blocos de subunidade das proteínas, os aminoácidos. Cada gene corresponde a uma proteína e cada base em um gene codifica um aminoácido. A ordem das bases de um gene produz a cadeia ordenada de aminoácidos que produzem uma proteína de trabalho.

Na virada do século atual, os cientistas determinaram, na forma de um projeto bruto a sequência de todos os genes humanos. Até esta altura ele também sabia como criar um conceito genético, e mover essa construção em células, para conseguir que elas façam a proteína correspondente.

Em algumas doenças, os pesquisadores já sabem que um gene defeituoso não é capaz de trabalhar. Eles têm os meios possíveis para a cura da doença, através da substituição do gene defeituoso, uma cópia funcional correta. Na ELA apenas uma pequena percentagem dos pacientes têm um defeito genético conhecido. Para o restante, pode ser um gene descoberto que é o problema, ou podem ser vários, todavia, a terapia genética pode ainda ser concebida para auxiliar os doentes com ELA, fornecendo as proteínas de suporte para as células nervosas.

Vetores entregam genes
Os genes normalmente residem no núcleo, que é o coração da célula, separado dos materiais do entorno por uma membrana. Os cromossomos são as estruturas dentro do núcleo das células que contêm o DNA e os genes. É muito difícil de obter um gene feito em laboratório, atravesse tanto o invólucro exterior de uma célula, como a membrana nuclear, para alcançar os cromossomos.

Os cientistas estudando os vírus descobriram a solução da natureza para os genes móveis. Os vírus são essencialmente genes que evoluíram para sequestrar células, em vez de formar células para si próprio. Assim, os vírus têm estratégias para entrar nas células e assumir o processo de produção de proteína, para produzir em vez disso, o vírus. Os pesquisadores descobriram como usar o vírus como cavalos de Tróia, para trazer genes que podem realizar reparos genéticos, substituindo o DNA defeituoso.

Em muitos vírus, os pesquisadores podem desarmar os genes responsáveis ​​pelas propriedades prejudiciais e colocar, em vez disso, instruções genéticas, para produzir proteínas terapêuticas. Esses vírus, redesenhadas pelos pesquisadores são chamados de vetores, que são simplesmente um meio para contrabandear genes terapêuticos.

Porque é que a terapia gênica ainda é experimental?
Os pesquisadores devem demonstrar que o vetor viral não irá reverter para uma forma infecciosa, ou causar quaisquer efeitos secundários.

Os genes normalmente são lidos apenas quando necessitam de uma proteína, e atuam sob controle feedback. Se quantidades adequadas de proteínas já estão lá, então o gene é desligado. Os cientistas têm que ser capazes de conceber os elementos de troca apropriados para acompanhar um gene terapêutico, para garantir que um gene seja expresso em quantidades adequadas, e apenas num tecido alvo pretendido. Para avaliar a fornecimento adequado do vetor, e níveis suficientes de expressão genética, os pesquisadores precisam ter modelos animais que reflitam as principais manifestações de uma doença humana. Apesar do trabalho pré-clínico com animais, nem sempre é possível extrapolar para os pacientes.

O sistema imunológico do paciente pode preparar um ataque em vetores virais (afinal de contas, é isso que o sistema imunológico está preparado para fazer), ou o produto do gene terapêutico recentemente introduzido.

Quais são os desafios para a terapia gênica na ELA?
Na ELA uma pequena percentagem de pacientes têm um defeito em um gene conhecido. Este erro genético, no gene que codifica a proteína SOD1, produz a doença não é diferente de qualquer outra forma de ELA, familiar ou esporádica. A terapia gênica pode ser concebida, por um determinado defeito no gene a SOD1, mas a terapia pode ou não funcionar para outros pacientes com ELA.

O que é encorajador é que o conhecimento das mutações SOD1 tem produzido um vasto conjunto de evidências para o que der errado em outros casos de ELA. E que a evidência aponta para uma estratégia geral que pode ser implementada com sucesso através da terapia gênica.

Contribuições de outras células na ELA
Pesquisas de ELA tem produzido a noção de que a região ao redor dos neurônios motores pode ser estimulante ou prejudicial para as células vitais afetadas na ELA. Mesmo que um neurônio carregue um gene mutante SOD1, as células nervosas podem sobreviver se as células de suporte do entorno, a s glia, tenha o gene normal.

As células da glia rodeiam os neurônios. Algumas funções gliais produzem as características de danos no sistema nervoso, sendo, inflamação ou fibrose. Outras ações da glia são de proteção, como por exemplo, varrer o excesso de moléculas sinalizadoras excitatórias antes que possam causar danos. A terapia gênica na ELA pode ser capaz de atingir as células gliais, bem como os neurônios, para produzir efeitos positivos.

Estimulando fatores tróficos
Estudos em modelos animais de ELA mostram o aumento da sobrevida após o tratamento com fatores tróficos, pequenas proteínas que suportam o crescimento e atividades metabólicas das células nervosas, mais recentemente, com o IGF-1 e também após o fator de crescimento endotelial vascular (VEGF). No entanto, os ensaios clínicos de fatores tróficos em pacientes com ELA têm sido decepcionantes. O desafio de entregar estas proteínas para o local do dano é provavelmente a causa subjacente do fracasso do tratamento.

A terapia gênica pode ser a maneira de fornecer um fornecimento constante de fatores tróficos para neurônios danificados na ELA, diretamente no local onde o dano existe. Várias vias de pesquisas procuram implementar terapias gênicas para fornecer fatores tróficos, e estão encorajando o início em ensaios clínicos, o mais rápido possível.
Resumo
Os cientistas não sabem exatamente o que é tóxico sobre a proteína mutante SOD1 em ELA. No entanto, com o RNA anti-sentido e outras tecnologias alvo, os pesquisadores esperam bloquear a produção da proteína, e, talvez, estacionar a doença. O direcionamento de RNA é uma estratégia muito precisa para interromper a produção de uma proteína específica. No caso de ELA, a redução da quantidade de proteína SOD1 não deve prejudicar o organismo. Cientistas já demonstraram que camundongos com deficiência de SOD1 não apresentam quaisquer efeitos adversos esperados.

O que é RNA?
RNA, a abreviatura de ácido ribonucleico, que serve como o intermediário entre os genes e as proteínas para qual eles codificam. O que é tecnologia anti-sentido?
Anti-sentido refere-se a se opor à ordem normal (“sentido”) do código de DNA. O DNA (ácido desoxirribonucleico) nos genes dirige células para montar as proteínas que constituem as criaturas vivas. A ordem das bases no DNA correspondem à ordenação de aminoácidos para formar as proteínas.

Para produzir a proteína, o DNA dos genes nas células é primeiro transcrito muito semelhante à molécula chamada RNA. O RNA pode sair do núcleo da célula, onde os genes têm que ficar. No citoplasma, as proteínas são colocadas juntas de acordo com a sequência de bases do RNA, combinando com as instruções do DNA.

Moléculas anti-sentido impedem as máquinas de montagem de proteína, de ver as instruções genéticas sobre como ordenar os aminoácidos. Se os cientistas fazem uma molécula que complementa a sequência de bases do RNA, ela vai fixar-se no RNA. A molécula anti-sentido, que está sujeita ao RNA, impedirá que o RNA faça proteínas. Assim como duas peças complementares de velcro fixam-se juntos, escondendo seus circuitos, as moléculas se ligam ao RNA anti-sentido e escondem suas instruções. Assim, as moléculas anti-sentido impedem a síntese da proteína codificada pelo RNA alvo. De fato o anti-sentido desliga o gene específico, ou DNA, que se codifica para essa proteína.

O que é o silenciamento de RNA (inibição do RNA, ou RNAi)? Um método mais recente que também impede que a partir de um gene em particular se torne a proteína, é chamada inibição de RNA (RNAi). Uma vez mais, o objetivo é o de silenciar o gene de RNA alvo, o que leva a mensagem genética para a linha de montagens de proteínas no citoplasma.

Por acidente, os cientistas que trabalhavam na década de 1990 para melhorar a cor roxa das petúnias, descobriram que um pequeno pedaço de RNA de cadeia dupla ocasionará a destruição do gene correspondente. Este processo é, provavelmente, parte das defesas de uma célula contra o vírus, já que muitos vírus são emparelhados com cadeias de RNA. As células de mamíferos costumam ter apenas uma cadeia simples de RNA.

Os pesquisadores procuram agora projetar RNAs curtos (chamados RNAs interferentes curtos, ou siRNAs), que sugerem uma célula para destruir RNA correspondente, impedindo a produção de uma proteína a partir de um gene em particular.

Os desafios
O RNAi desempenha um caminho existente nas células são projetadas para se livrar de certos RNAs. Mas é uma estratégia que depende da obtenção de moléculas de RNA nas células, não é tarefa fácil. As células são concebidas para evitar a entrada de RNA, o que normalmente significa que um vírus está tentando invadi-la.

Moléculas terapêuticas dirigindo-se ao RNA devem entrar nas células, e elas devem ficar por tempo suficiente para trabalhar. As moléculas alvo RNA não devem produzir uma resposta imunológica, ou interferir com outras proteínas. Pesquisadores propositadamente modificam moléculas anti-sentido para resistir a enzimas destrutivas. Alterando a base das moléculas, levemente retém a ação em ligar a RNA, mas resiste à desagregação.

Os cientistas estão, enquanto isso, utilizando as abordagens concebidas para a terapia gênica, para introduzir RNAs nas células. Eles usam vírus inativos, chamados vetores, para transportar os RNAs terapêuticos através das membranas celulares para atingir o gene de interesse.

A descoberta de que as células-tronco embrionárias humanas podem ser isoladas e propagadas no laboratório, com o potencial de se desenvolverem em todos os tecidos do corpo é um importante avanço da medicina. Mas tem levantado preocupações éticas. Os cientistas agora sabem que as células-tronco também estão presentes nos adultos. Se existisse uma forma de estimular as células-tronco residentes para substituir as células que estão morrendo, as limitações do transplante poderiam ser superadas, bem como os problemas éticos.

Para a ELA, torna-se evidente que não é apenas o neurônio motor, que está em risco de doença, mas as células da região também. Tentativas de substituir essas células estão em andamento e podem ser mais viáveis do que a substituição do neurônio motor. No futuro próximo, as células-tronco podem ser veículos a serem enviados para a área danificada e proporcionar fatores ainda inexistentes para ajudar as células restantes a sobreviverem. As opções a serem exploradas, juntamente com os desafios para tornar a terapia com células-tronco uma realidade para a ELA, estão pressionando essa área rapidamente, com o compromisso contínuo de recursos e conhecimentos.

O que são células-tronco?
As células-tronco são as células que possuem a capacidade de se dividir por períodos indeterminados em cultura e dar origem a vários tipos de células especializadas. Elas podem se tornar sangue, osso, cérebro, músculo, pele e outros órgãos. As células-tronco embrionárias são células indiferenciadas que têm a capacidade para formar qualquer célula adulta.

Quais são os tipos de células-tronco embrionárias?

Células-tronco embrionárias humanas são derivadas de embriões fertilizados, com menos de uma semana de idade. Quando o espermatozoide fertiliza um óvulo e cria uma única célula, esta célula tem o potencial para formar um organismo completo. Nas primeiras horas após a fertilização, a célula divide-se em chamadas células pluripotententes idênticas. Após cerca de quatro dias, as células começam a especializar-se e formar uma esfera oca de células chamada de blastocisto.
O blastocisto tem uma camada externa de células e um interior oco. Dentro da parte oca existe um conjunto de células chamadas de massa celular interna, que podem ser utilizadas para desenvolver linhagens de células-tronco pluripotentes – que podem se desenvolver em qualquer um dos tecidos que formam o corpo.

Linhagens de células-tronco embrionárias (CTES) são pluripotentes. Estudos anteriores tem focado em CTES do camundongo, no entanto, recentemente os cientistas demonstraram que eles são capazes de propagar e isolar células-tronco humana embrionária em cultura.
As células-tronco pluripotentes sofrem mais uma especialização em células-tronco multipotentes que dão origem a células com uma determinada função. Por exemplo, as células-tronco multipotentes no cérebro dão origem a diferentes tipos de células neuronais e glia.
A descoberta de que as células-tronco embrionárias humanas podem ser isoladas e propagadas em cultura, com o potencial de se desenvolver em todos os tecidos do corpo é um importante avanço da medicina. No entanto, tem levantado uma grande quantidade de questões éticas.

Quais são os potenciais das células-tronco?
A agressão ao sistema nervoso central adulto é devastador, devido à incapacidade destes neurônios de regenerar e formar ligações adequadas para restaurar a função. As consequências de agressões para o cérebro e para a medula espinhal não são apenas uma quebra na comunicação entre os neurônios saudáveis ​​e o seu alvo, mas de uma série de eventos que podem conduzir à morte celular.
A descoberta de células-tronco que podem se diferenciar em neurônios, abriu novas portas “possível reparo” potencial do cérebro, ou através da estimulação de células-tronco residentes no cérebro adulto, as células-tronco endógenas, ou através de métodos de transplante. A promessa dessas células para terapia celular está impulsionando está área efervescente de pesquisa.

Pesquisas com células-tronco humanas também podem mudar radicalmente a forma como desenvolvemos drogas e as testamos para a segurança. Novos medicamentos poderiam inicialmente ser testados utilizando linhagens de células humanas antes de entrar em ensaios clínicos. Além disso, as células-tronco humanas podem ser utilizadas para desenvolver ensaios para rastrear novos compostos químicos originais. Usando essas linhagens de células, os cientistas podem descobrir as pistas moleculares necessárias para diferenciar células-tronco em várias células especializadas.

Células-tronco adultas versus as células-tronco embrionárias

As células-tronco são importantes no início do desenvolvimento humano, mas elas persistem na vida adulta. A presença de células-tronco da medula óssea em adultos tem sido conhecida durante um longo período de tempo. Estas células-tronco dão origem a todas as células do sistema sanguíneo. Mais recentemente, as células-tronco foram descobertas no cérebro adulto e na medula espinhal. Existem várias abordagens atualmente em ensaios clínicos humanos que utilizam células-tronco adultas (tais como as células formadoras do sangue e as células que formam cartilagem).
No entanto, porque as células adultas já são especializadas, o seu potencial para regenerar o tecido danificado é mais limitado. Outra limitação é a sua incapacidade para proliferar em cultura. Portanto, a obtenção de quantidades clinicamente significativas de células-tronco adultas pode vir a ser difícil.

Fontes alternativas de células-tronco

Uma descoberta interessante é que as células da medula óssea (que são capazes de se desenvolver em todas as células do sistema sanguíneo) transplantadas em camundongos, podem migrar para o cérebro e se tornarem células que parecem ser neurônios. Estes estudos sugerem que a medula óssea pode ser uma fonte prontamente disponível de células neurais, com o potencial para o tratamento de desordens neurológicas que iria ultrapassar os problemas éticos.

Adicionalmente, como uma fonte de células-tronco para transplante o sangue do cordão umbilical tem sido proposto e os estudos tem sido publicados utilizando essa abordagem em modelos animais. No entanto, estes resultados são ainda um tanto controversos e mais estudos precisam ser feitos para determinar se essas fontes de células-tronco serão realmente úteis para abordagens terapêuticas em doenças como a ELA.

Pesquisas com células-tronco adultas são importantes e devem ser feitas junto com pesquisa com células-tronco embrionárias, pois ambas irão fornecer informações valiosas. Somente através da exploração de todos os tipos de pesquisa com células-tronco os cientistas irão encontrar as formas mais eficientes e eficazes para o tratamento de doenças.
A presença de células-tronco endógenas no cérebro adulto e na medula espinhal poderão fornecer uma alternativa ao transplante, eliminando os problemas de rejeição de tecidos. Se existisse uma forma de estimular as células-tronco residentes para substituir as células mortas, as limitações do transplante poderiam ser superadas. Pequenas empresas de biotecnologia estão seguindo nessa direção, na esperança de encontrar compostos terapêuticos que vão fazer isso. São necessárias mais pesquisa em moléculas e genes que regulam a divisão celular, migração e especialização, levando às novas drogas alvos e terapias para a ELA.

Quais são os desafios enfrentando “terapia de células-tronco”, na ELA?

Apesar de dados encorajadores de que as células fetais transplantadas podem sobreviver por longos períodos de tempo na área danificada, poucos estudos têm mostrado os neurônios que fazem contato apropriado com seus alvos. Um recente relatório demonstrou que células-tronco embrionárias modificadas podem gerar um grande número de neurônios de dopamina, os neurônios perdidos na doença de Parkinson. Este estudo mostrou alguma recuperação funcional em um modelo animal da doença de Parkinson, o que é muito encorajador.

Na doença de Parkinson, a melhora funcional é menos dependente de conexões neuronais apropriadas. Na ELA, os neurônios motores têm um enorme desafio para formar conexões com os músculos alvo em uma distância muito longa, em adultos de até um metro de comprimento.

O mecanismo da morte do neurônio motor na ELA permanece obscuro. Não é certo que as células-tronco transplantadas seriam resistentes à mesma origem de danos que causam a morte dos neurônios motores. As células-tronco podem precisar ser modificadas para se protegerem contra o ambiente tóxico. Há também a possibilidade de que as células-tronco cultivadas utilizadas na medicina de transplantes possam enfrentar a rejeição pelo sistema imunológico do corpo.

Resumo
Cientistas reuniram evidência direta em modelos animais de ELA de que fatores tróficos podem salvar os neurônios que estão morrendo. Mas os testes em humanos falharam até agora para dar seguimento a esse sucesso. A entrega direcionada para moléculas auxiliares uma célula carente pode permitir o sucesso da terapia. Isso pode levar mais de um fator trófico para realizar um tratamento de ELA.

Quais são os fatores tróficos?
As moléculas auxiliares que permitem que um neurônio desenvolva e mantenha conexões com os seus vizinhos são chamadas de fatores tróficos. Estas pequenas proteínas trabalham através dos seus receptores na superfície das células nervosas. Quando fatores tróficos se anexam a estes locais de atracação, outras reações são colocadas em jogo, para manter uma célula viva.

Sem fatores tróficos, uma célula nervosa pode morrer, isso porque o sistema nervoso origina em excesso, com uma superabundância de células que eventualmente são podadas. Tal como, uma árvore de frutas, produtiva e forte, é criada pela poda criteriosa, pesquisadores acreditam que a poda do desenvolvimento do sistema nervoso produz as ligações eficientes que permitem um movimento suave e cognição eficiente. Fatores tróficos mantêm as conexões que são retidas enquanto ocorrem o desenvolvimento e aprendizagem.

Tecido-alvo é vital
Os neurônios dependem de seus alvos para fornecer os fatores tróficos vitais. Muitos tipos diferentes de células-alvo são capazes de secretar fatores tróficos para nutrir seus neurônios que inervam. Um exemplo é a relação entre os neurônios motores e os músculos esqueléticos que estas células nervosas mandam contrair. Durante o desenvolvimento, cerca de metade dos neurônios motores na medula espinhal em crescimento, acabam por morrer. No entanto, esses neurônios motores não começam a morrer até que seus axônios que se estendem terem atingido o músculo-alvo. Os cientistas pensam que o músculo-alvo não proporciona fatores tróficos suficientes para manter a sobrevivência dos neurônios motores que tentam inervá-lo.

Os pesquisadores também sabem que as terminações dos neurônios pegarão e transportarão de volta para o corpo da célula nervosa dos vários fatores tróficos produzidos no alvo, seja ele outro neurônio, ou um músculo, ou outro órgão final.

Qual o papel dos fatores tróficos na ELA?
Em adultos, os fatores tróficos continuam trabalhando para manter os neurônios, e é possível que o aumento no fornecimento destas moléculas possa ajudar os neurônios doentes a voltar a ser saudável. Cientistas reuniram evidência direta em modelos animais de ELA de que fatores tróficos podem salvar os neurônios que estão morrendo. Mas os testes em humanos falharam até agora para dar seguimento a esse sucesso. Por exemplo, o fator neurotrófico ciliar (CNTF) não conseguiu demonstrar a eficácia e efeitos prejudiciais causados ​​em ensaios clínicos. A questão-chave com fatores tróficos é que eles têm dificuldade em atingir as células-alvo na ELA. A grande quantidade que deve ser dada para superar o problema de entrega de moléculas tem produzido efeitos colaterais indesejados.

Os desafios
Dar um fator trófico pode produzir o surgimento de muitas fibras nervosas, como também de muitos tipos diferentes de neurônios em resposta ao tratamento. Algumas consequências inesperadas do tratamento de fator trófico em pessoas incluíram a supressão do apetite e perda de peso, aumento da percepção da dor e dores musculares.

Entrega de moléculas prevista para uma célula específica carente pode permitir a terapia bem sucedida com fatores tróficos. A terapia gênica é uma forma que os cientistas estão testando para ajudar seletivamente apenas os neurônios doentes. Um gene que produz o fator trófico pode ser colocado diretamente no cérebro através do implante de células que fazem isso, ou por engenharia genética, ou, ainda o gene pode ser transferido para os neurônios por um, portador do vírus inativo.

Os fatores de crescimento são moléculas grandes que não conseguem sobreviver intactas quando engolidas, como um comprimido, uma vez que são proteínas e são digeridas. Eles também não são capazes de atravessar a barreira sangue-cérebro, quando administrados por injeção. Assim, as alternativas devem ser exploradas. Um fator trófico pode ser administrado diretamente no fluido cefalorraquidiano, ou implantado em um depósito de material de libertação sustentada biodegradável. Ou, pode ser escondida dentro de um “cavalo de Tróia” molécula que é normalmente realizado através da barreira sangue-cérebro. Além disso, manipulando os sinais colocados em movimento após fatores tróficos se fixam pode ser uma possível estratégia para a ELA.

Os químicos podem ser capazes de fabricar imitadores moleculares de fatores tróficos que atravessam a barreira sangue-cérebro. Ou, um medicamento pode ser concebido para ser capaz de entrar no sistema nervoso e induzir a formação de um fator trófico localmente. Pode precisar de mais de um fator trófico para efetuar um tratamento para a ELA. Muitos caminhos diferentes estão ativamente sendo examinados por pesquisadores da área.
Resumo
Os cientistas estão procurando biomarcadores que irão fornecer o diagnóstico precoce da ELA e vão ajudar na elaboração de ensaios clínicos decisivos de novos medicamentos. Biomarcadores são as moléculas ou estruturas do corpo que podem definir uma condição particular. Biomarcadores que estão presentes apenas no estado de doença, ou que mudam significativamente com a doença, seriam uma assinatura química que os médicos poderiam ler em uma amostra de sangue ou outro fluido corporal obtido facilmente, como o que banha o cérebro e a medula espinhal, chamado de líquido cefalorraquidiano (LCR).

O que são biomarcadores?
Biomarcadores são por definição um indicador de uma condição particular no corpo. Eles podem ser qualquer entidade que muda em quantidade ou que aparece ou desaparece com uma mudança no estado do corpo. As doenças tais como a ELA, que são extremamente difíceis de diagnosticar pelos métodos usuais como exame de sangue ou urina, ou por exame clínico, poderiam revelar uma série de biomarcadores validados, moléculas que a concentração muda, ou aparecem e desaparecem, com a doença, ou que estruturas são alteradas pela doença.

O que poderia servir como um biomarcador para a ELA?
Os pesquisadores procuram as proteínas que existem em células ou são secretadas por células, ou qualquer outro produto de metabolismo, o que mudaria com a ELA. É provável que, para as moléculas, vários teriam de mudar de concentração ou de ser diferencialmente presente ou ausente de modo a refletir precisamente a ELA.

Métodos agora disponíveis permitem analisar pequenas quantidades de fluidos obtidos a partir de seres vivos. Superfícies carregadas das fichas de ligação a proteínas podem separar todas as diferentes proteínas que se encontram no sangue ou no fluido cefalorraquidiano (CSF) que banha o cérebro e a medula espinhal, ou na urina ou outras secreções corporais. Os pesquisadores podem utilizar uma técnica muito sensível para identificar as moléculas separadas, chamada espectrometria de massa. Os resultados preliminares das investigações mostram que determinadas moléculas são, na verdade reduzidas no CSF na ELA, e outros aumentam. Mas estes biomarcadores potenciais devem ser verificados como indicadores precisos da doença antes que elas possam ser feitas em um teste de diagnóstico.

Outras rotas para um biomarcador de ELA seriam estudos de imagem, estes podem mostrar que certas modificações no cérebro ou na medula espinhal acompanham a doença e são específicos à ELA. Novos métodos de imagem prometem a especificidade e sensibilidade que são necessários para produzir um diagnóstico de ELA. Qualquer medida que muda com ELA e é específica para a ELA, e não irá confundir ELA com outro transtorno, poderia servir como um biomarcador para a doença.

Biomarcadores para ELA: Pesquisas atuais
Biomarcadores de diagnóstico são as moléculas pequenas que podem ser detectadas no sangue ou líquido cefalorraquidiano (CSF) e estão associados com a doença. Biomarcadores irão permitir um diagnóstico mais precoce e preciso da ELA, com maior chance de tratamento mais cedo para alterar seu curso. Biomarcadores também tornarão possível medir a eficácia dos diferentes tratamentos com drogas em ensaios clínicos. Um conjunto de 19 proteínas tem se mostrado promissor como um painel de biomarcadores para a ELA. Os pesquisadores irão continuar testando amostras com foco em CSF, uma vez que o mais alto nível de biomarcadores pode ocorrer lá. Além disso, eles vão se concentrar em biomarcadores detectados em pacientes com ELA que não receberam Riluzol, uma vez que um diagnóstico de ELA provavelmente será para as pessoas que ainda não receberam uma medicação para ELA. É importante ressaltar que os pesquisadores vão buscar a identidade das proteínas e dos biomarcadores metabólicos que parecem ser específicos para a ELA. Isso ajudará a explicar as razões moleculares para a doença e informar a busca de potenciais tratamentos medicamentosos.

Fontes:
Associação Americana de Esclerose Lateral Amiotrófica
Associação Brasileira de Esclerose Lateral Amiotrófica

Atualização 06/2020

Edaravone via oral para ELA (início em 2019 ): espera-se avaliar a segurança e a tolerabilidade a longo prazo do edaravone oral (medicamento já aprovado nos EUA para tratamento da ELA, mas via IV) em indivíduos com ELA durante 24 e 48 semanas. Cerca de 150 participantes receberão um ciclo de tratamento inicial com dosagem diária por 14 dias, seguido de um período de 14 dias sem a droga, com novos ciclos de tratamento subsequentes com 1 dose diária por 10 dias seguidos por um período livre de droga por 14 dias. Os ciclos de tratamento são a cada 4 semanas, e espera-se concluir o estudo em 2021.     


Anticorpo monoclonal AT-1501 para ELA (início em Março de 2020): é um estudo de fase 2, de múltiplas doses, aberto, de AT-1501, um anticorpo monoclonal contra CD40L (proteína ligante CD40), uma proteína presente na superfície de alguns glóbulos brancos envolvidos na inflamação. Na ELA, a proteína CD40L é produzida em excesso e acredita-se estar envolvida na neurodegeneração. Aproximadamente 54 adultos com ELA serão inscritos no estudo nos Estados Unidos e receberão uma das três doses ascendentes de AT-1501 administradas como uma infusão. Cada participante receberá 6 infusões quinzenais (a cada duas semanas) do AT-1501 durante um período de 11 semanas.


Fonte: clinicaltrials.gov

Atualização 06/2020

Tofersen para ELA familiar (VALOR, início em 2016): o objetivo do estudo é avaliar a segurança, tolerabilidade, farmacocinética (PK), e eficácia clínica do oligonucleotídeo anti-sense (ASO), BIIB067 (Tofersen), via intratecal (IT) em adultos com ELA e mutação confirmada na superóxido dismutase 1 (SOD1). Além disso, esse estudo procurou avaliar os efeitos do Tofersen nos níveis de proteína SOD1 no líquido cefalorraquidiano (LCR) desses pacientes. É um estudo de fase 1/2/3, cujas partes A e B (avaliam eficácia, segurança, tolerabilidade e PK da droga) já foram concluídas em janeiro de 2019. Agora o estudo encontra-se na parte C, cujo objetivo principal é avaliar a eficácia clínica da droga. No total, estima-se que o estudo registre 183 participantes, sendo 99 na Parte C.

 

ASO para ELA familiar ligada ao C9orf72 (inicio em 2018): trata-se de estudo de fase1/2 que visa avaliar a segurança, tolerabilidade a longo prazo e farmacocinética (PK) do ASO BIIB078, administrado por via IT em participantes com ELA familiar ligada a expansão no cromossomo 9 (C9orf72). É um estudo aberto, de escalação de dose, onde 90 participantes jovens com ELA familiar receberão uma das 3 doses diferentes, em esquema de infusão intratecal.

NurOwn®  para pacientes com ELA (início em Agosto de 2017): trata-se de estudo multicêntrico de fase 3, randomizado, duplo-cego e controlado por placebo para avaliar a eficácia e a segurança da administração repetida de NurOwn® (células-tronco mesenquimais/MSC autólogas que secretam fatores neurotróficos), aspiradas a partir da medula óssea dos próprios pacientes e injetadas diretamente no sistema nervoso central  através de 3 transplantes intratecais (IT) com intervalo de cada 2 meses. Os fatores neurotróficos (NTFs) são fatores de sobrevivência potentes para os neurônios embrionários, neonatais e adultos. Espera-se que a entrega de vários NTFs ao ambiente imediato de neurônios afetados em pacientes com ELA melhore sua sobrevivência e, assim, diminua a progressão da doença e alivie os sintomas.