Sessão III CHDI Conferência: Drs. Beth Stevens e Leslie Thompson

Beth Stevens

Beth Stevens do HHMI e do Broad Institute falou sobre o seu trabalho na protecção de sinapses no contexto da DH e o papel do sistema imunitário e das células microgliais do cérebro na modulação da poda sináptica no cérebro adulto, que permite a 'escultura' de circuitos sinápticos. A hipótese é que a atividade aberrante da microglia via sistema complemento leva à eliminação sináptica excessiva, o que contribui para alterações na patogênese da DH. A ativação microglial é uma marca registrada de dano cerebral e sua reatividade se altamente dependente do contexto, levando a efeitos benéficos e prejudiciais de sua ativação, por exemplo, através da liberação de citocinas.

Um papel crítico dos estudos de Beth é a modulação das sinapses pela microglia, tanto durante o desenvolvimento quanto na doença. O mecanismo pelo qual essas células modulam o número sináptico é através da via de sinalização chamada de 'cascata clássica do complemento', incluindo as proteínas C1q, C3 e C4. A microglia expressa receptores do complemento (C3R) e estes são essenciais para a função microglial. A fosfatidil serina (PS) é um lipídio altamente expresso nas células cerebrais e que atua como regulador crítico do sistema complemento. Um conjunto de moléculas protetoras (sinais “não me coma”), como CD47-Sirpa, são mediadores importantes na poda microglial nas sinapses. Seu modelo inclui a ativação aberrante da eliminação microglial mediada por sinapses precoces em doenças neurodegenerativas, como DA, EM e DH, de uma maneira específica da região e da sinapse.

O trabalho que seu laboratório fez em HD envolve estudos em modelos de camundongos de HD (BAC-HD e Q175) e na avaliação dos níveis de proteínas do complemento no LCR durante a progressão da doença, o que abriu caminho para uma empresa, a Annexon, desenvolver um bloqueador anticorpo monoclonal para a proteína C1q. Ela também trabalhou com amostras de tecido humano para avaliar a deposição excessiva de proteínas do complemento ativadas em sinapses vulneráveis na DH. Em modelos de camundongos com DH, ela mostrou evidências de perda sináptica (proteínas Homer e vGlut1). Isso foi espelhado por uma deposição aprimorada de C1q e C3 em sinapses vulneráveis no corpo estriado. Descrevemos que as sinapses aferentes corticais (expressando Vglut1), mas não as aferentes talâmicas (expressando Vglut2) são afetadas. Estas observações parecem estar presentes também em amostras de tecido humano HD.

Em camundongos Q175, a microglia demonstrou envolver mais projeções cortico-estriatais, por meio de estudos onde eles marcaram projeções corticais específicas com GFP e monitoraram a atividade da microglia na fagocitose de axônios corticais aferentes. Com base nesse trabalho, a Annexon desenvolveu um anticorpo bloqueador de C1q, que inibe a ativação da cascata do complemento. O anticorpo é entregue IV e eles afirmam que este anticorpo atravessa o BBB. Quando camundongos Q175 recebem o anticorpo por 1 mês, a perda de sinapse é reduzida, a ativação do complemento é reduzida e também uma restauração parcial da atividade da sinapse SPN. Este trabalho tem sido seguido em cruzamentos genéticos entre o BACHD e um modelo C3 KO – o que também suporta a noção de que a inibição desta via é neuroprotetora neste modelo.

Outra estratégia que seu laboratório empregou foi direcionar o receptor para o complemento (C3R) desativando o receptor na microglia, levando também à proteção da perda de sinapse no corpo estriado. Eles estenderam esses estudos iniciais para mostrar a melhora de um déficit em uma tarefa de discriminação visual quando o C3R é geneticamente deletado. Finalmente, Beth descreveu o trabalho em andamento para medir os níveis de proteínas do complemento no LCR e no plasma de indivíduos em HD versus controles, usando a coorte Clarity. Os tamanhos das amostras são pequenos (15-20 por grupo em DH inicial versus 32 amostras de controle), mas mostram um aumento precoce nos níveis de C3 e C3b (C3 ativado) no início da doença. Os níveis de C4 ainda não foram medidos e os níveis de C1q não mudaram.

Leslie Thompson

Dra. Leslie Thompson da Universidade da Califórnia, Irvine, falou sobre seu trabalho liderando um programa de células-tronco neurais humanas (saiba mais no link a seguir para SC4HD) para o tratamento da DH, cujo objetivo é restaurar os circuitos afetados quando essas células são transplantadas para o corpo estriado dos pacientes. Leslie descreveu as atividades do grupo, incluindo o trabalho do REPAIR-HD com MSNs implantados e o de SANA e Steve Goldman nos transplantes de progenitor glial. Seu trabalho principal se concentra na produção e transplantes de células neurais humanas ESI-017 produzidas sob condições GMP. Ela descreveu o controle de qualidade da natureza neural das células por scRNAseq e análise de marcadores para garantir que nenhuma célula-tronco pluripotente esteja presente nas preparações clínicas (células-tronco pluripotentes podem ser tumorigênicas se enxertadas).

Leslie descreveu o trabalho com estudos de transplante de linha neural derivada de ESI-017 em camundongos R6/2 e Q175, que mostraram efeitos benéficos significativos nesses modelos, inclusive em patologia de agregação e alterações comportamentais. Os mecanismos pelos quais esses efeitos são obtidos não são claros, e Leslie descreveu o efeito potencial da expressão do BDNF nas células enxertadas. A expressão se o BDNF está sendo usado em um “ensaio de potência” (ensaio que permite que agências médicas e reguladoras avaliem se o mesmo 'grau de células' está sendo usado) – uma exigência para estudos clínicos usando o desenvolvimento terapêutico de transplante de células-tronco. a análise de célula única de células transplantadas após 8 meses in vivo mostrou conter 3 tipos diferentes de células, embora a maioria fosse neuronal (mistura de células GABAérgicas e Glutamatérgicas). No entanto, as células enxertadas contêm uma mistura de diferentes populações.

Ela concluiu seu seminário discutindo os próximos passos para um teste terapêutico.