Valutazione dell'efficacia terapeutica di MR409, un agonista del GHRH, in un modello sperimentale di Atrofia Muscolare Spinale

L'Atrofia Muscolare Spinale (SMA) è una patologia neuromuscolare autosomica recessiva. È classificata come ¿malattia del motoneurone¿ ed è causata dall'assenza del gene telomerico Smn1, compensata parzialmente dall'omologo centromerico Smn2 che però codifica prevalentemente per una proteina tronca. In base al numero di copie di Smn2, la patologia è classificata in quattro forme, dalla più grave (tipo 1) alla più lieve (tipo 4). Oltre alla neurodegenerazione dei motoneuroni somatici, vi sono alterazioni anche a carico dei muscoli scheletrici (atrofia delle fibre e ritardo nello sviluppo delle giunzioni neuromuscolari), del cuore e del pancreas. Ad oggi sono disponibili due terapie Smn-dipendenti approvate dalla Food and Drug Administration: l'oligonucleotide antisenso Nusinersen (Biogen) e la terapia genica con AVXS-101 (AveXis): tuttavia, nonostante l'efficacia dimostrata, tali approcci hanno numerosi limiti (via di somministrazione, effetti collaterali, scarsa efficacia nei pazienti meno gravi e/o trattati tardivamente e costi esorbitanti): è quindi necessario individuare ulteriori opzioni terapeutiche. A tale fine, abbiamo valutato l'azione terapeutica di MR409, un agonista del GHRH (ormone di rilascio dell'ormone della crescita): studi precedenti hanno infatti dimostrato che simili agonisti siano in grado di ridurre fenomeni di apoptosi e proteolisi a livello del muscolo scheletrico e cardiaco e di incrementare il numero delle cellule -pancreatiche. In questo lavoro di tesi, ci siamo concentrati sull'azione di MR409 a livello del muscolo scheletrico, valutandone la capacità di contrastare atrofia e supportare l'innervazione. Abbiamo utilizzato un modello murino di SMA di tipo 2, il topo SMN7, che dal quinto giorno postnatale (P5) presenta i primi sintomi motori e muore intorno a P13. A partire da P2 gli animali hanno ricevuto quotidianamente per via sottocutanea 500 µg/Kg oppure 1mg/Kg di MR409, o un'eguale quantità di veicolo. Da P2, gli animali sono stati sottoposti ad una batteria di test comportamentali. A P12 i topi sono stati sacrificati: i muscoli quadricipite e gastrocnemio sono stati dissezionati, tagliati al criostato, sottoposti a colorazioni istologiche (ematossilina/eosina) e di immunofluorescenza (bungarotossina e neurofilamento), ed analizzati. Dalle analisi comportamentali effettuate sono emersi un significativo incremento di peso (tra P6 e P7) ed un miglioramento in termini di forza, riflessi e resistenza, più evidenti in caso di somministrazione della dose doppia di MR409. Le analisi istologiche hanno evidenziato un incremento dell'area delle fibre muscolari, proporzionale alla dose somministrata; inoltre la valutazione della posizione dei nuclei suggerisce un possibile effetto protettivo del trattamento. Tali risultati sono stati riconfermati dalle analisi di RT-PCR: è emersa una riduzione significativa dell'espressione di MuRF1 e Atrogin1, geni coinvolti in fenomeni di atrofia muscolare e responsabili di fenomeni di apoptosi e degradazione di proteine fondamentali per il muscolo scheletrico. Come ulteriore conferma, MYH8, un'isoforma della catena pesante della miosina (tipicamente espressa in età postnatale), è risultata significativamente incrementata. Benché richiedano di essere implementati, i dati ottenuti finora appaiono incoraggianti e suggeriscono che MR409 possa rappresentare un valido approccio terapeutico nel trattamento della SMA, possibilmente in sinergia con le attuali terapie Smn-dipendenti.