Estudio de seguridad y eficacia de la administración oral de Cannabinoides en el modelo de ratón Npc1nmf164 para tratar la enfermedad de Niemann Pick tipo C
Investigador Principal: Lola Ledesma
Institución: Centro Biología Molecular Severo Ochoa (Madrid)
Febrero 2023
Introducción
La enfermedad de Niemann Pick tipo C (NPC) está causada, en la inmensa mayoría de los casos, por mutaciones en el gen que codifica para la proteína transportadora de colesterol Npc1. La deficiencia de esta proteína lleva al acúmulo en los lisosomas del colesterol, y de otros lípidos como la esfingomielina, y por ello NPC se ha clasificado como una enfermedad de depósito lisosomal. NPC cursa sobre todo con afectación neurológica que provoca problemas motores y la pérdida progresiva de las capacidades cognitivas. Muchos pacientes presentan también problemas psiquiátricos y epilepsia que no responde a los fármacos anticonvulsivos convencionales y reduce en gran manera la calidad de vida.
Resultados recientes, tanto de nuestro laboratorio como de otros, han demostrado que entre los cambios moleculares presentes en el cerebro de ratones modelo y de pacientes NPC, está la alteración del sistema endocannabinoide (SECB). Los niveles del principal receptor de endocannabinoides en este órgano, CB1, están reducidos lo que podría disminuir la señalización del SECB teniendo consecuencias en los numerosos procesos en los que este sistema participa y que incluyen la memoria y el control de las emociones y la epilepsia. Además, la activación de CB1 podría contribuir a reducir la acumulación de lípidos como el colesterol y la esfingomielina. Por todo ello se ha propuesto que la activación del SECB podría ser una estrategia terapéutica válida para NPC. El tratamiento con un inhibidor de una enzima que degrada endocannabinoides (FAAH) demostró efectos beneficiosos en la reducción de lípidos en fibroblastos de pacientes NPC y en el cerebro de un ratón modelo. Aun siendo prometedores, los efectos observados fueron limitados. El presente proyecto pretende mejorar estos efectos en el ratón NPC, y evaluar la seguridad, utilizando una combinación de cannabinoides exógenos que se están usando en algunos pacientes NPC y parecen aliviar ciertos síntomas.
Objetivos
En este proyecto se pretende evaluar la eficacia y seguridad de la administración oral de una combinación de compuestos cannabinoides para tratar la patología cerebral en un modelo de ratón NPC
Plan experimental
Se utilizará el modelo de ratón Npc1nmf164 que presenta una mutación en una región del gen de Npc1 frecuentemente mutada en pacientes NPC y que desarrolla la enfermedad más lentamente que los ratones nulos para Npc1 incluyendo alteraciones motoras, cognitivas y psiquiátricas y propensión a la epilepsia. Se considera que este modelo refleja bien las formas adolescentes, juveniles y adultas de NPC en las que se dan con más frecuencia los problemas psiquiátricos y la epilepsia3.
Selección de grupos y tratamiento
Se establecerán cruces de ratones heterocigotos para Npc1nmf164. De la progenie se seleccionarán aquellos ratones que no han heredado la mutación (wt), que serán los controles, y los que la heredaron en homocigosis (Npcnmf164). Se harán cuatro grupos con 4-5 ratones cada uno y número similar de machos y hembras: wt tratados con vehículo; wt tratados con cannabinoides; Npc1nmf164 tratados con vehículo y Npc1nmf164 tratados con cannabinoides. La fórmula de cannabinoides ( CANN ) que se utilizará corresponde a una fórmula maestra de cannabinoides desarrollados por Cannabubu/Asociación Niemann Pick Fuenlabrada : disueltos en el vehículo 45% aceite de oliva y 45% de aceite de coco ecológico. El tratamiento con CANN comenzará a los 1,5 meses de edad cuando los síntomas de la enfermedad como los problemas motores son ya evidentes. En 99 microlitros de vehículo se añadirá 1 microlitro de CANN que se administrará a cada ratón una vez al día por vía oral mediante sonda gástrica durante un total de dos meses (exceptuando los fines de semana). Durante el tiempo de tratamiento se evaluará cada semana el peso de los ratones y si existen evidencias de toxicidad (i.e. caída de pelo, diarrea, letargia o muerte prematura).
Análisis de efectos en Epilepsia:
Para analizar los efectos del tratamiento sobre la epilepsia se necesitará establecer nuevos grupos de ratones ya que este análisis es incompatible con los tests de comportamiento motor, cognitivo y psiquiátricos mencionados anteriormente. Se harán cuatro grupos con 4-5 ratones cada uno y número similar de machos y hembras: wt tratados con vehículo; wt tratados con CANN; Npc1nmf164 tratados con vehículo y Npc1nmf164 tratados con CANN. El tratamiento con CANN comenzará a los 2 meses de edad, durará 15 días y se llevará a cabo en las mismas condiciones ya descritas. Al finalizar el tratamiento se grabará en un video el comportamiento de los ratones durante 30 minutos. Entonces se inyectará por vía intraperitoneal una única dosis de 60mg/kg del agente convulsivo PTZ (Sigma-Aldrich) disuelto en tampón salino (NaCl 0,9%) y se grabará durante 1 hora en las mismas condiciones que el video anterior a la inyección. En los vídeos obtenidos se analizarán los siguientes parámetros que corresponden a una versión adaptada a ratones de la escala de Racine que se utiliza para medir epilepsia:
Puntuación de la escala
0 Sin respuesta
1 Inmovilización. Movimientos faciales (bigotes y guiños de ojos)
2 Movimiento de cabeza (“nooding”)
3 Rigidez de la cola, sacudidas mioclónicas y clonus bilateral de miembros anteriores
4 Posición de canguro. Crisis clónica generalizada
5 Caída con pérdida de la postura
6 Extensión tónica de las extremidades traseras y muerte
Se tendrá en cuenta no sólo el grado (puntuación) al que se llega en la escala si no también el tiempo que se tarda en alcanzarlo y el tiempo de duración.
La duración del proyecto dependerá de la disponibilidad de ratones Npcnmf164 ya que los problemas de fertilidad dificultan la obtención de grupos numerosos de ratones al mismo tiempo. Estimamos que se podrá completar en 10-12 meses. Esperamos que este estudio preclínico confirme los beneficios y la seguridad de la administración oral de CANN para el tratamiento de NPC lo que abriría nuevas perspectivas farmacológicas no invasivas para esta enfermedad.
