Pharmacological therapy to curtail visual loss in ADOA mouse model

Descripción del proyecto

Un modelo murino innovador para el estudio preclínico de la atrofia óptica autosómica dominante

La atrofia óptica autosómica dominante (AOAD, o ADOA por sus siglas en inglés) es una neuropatía hereditaria que tiene como resultado una pérdida progresiva de la visión para la que no hay un tratamiento disponible. Las mutaciones en el gen OPA1 promueven unos niveles bajos de la proteína OPA1, lo que provoca la degeneración de las células ganglionares de la retina (CGR) y conduce a la ceguera. La OPA1 es el componente principal de la fusión de la membrana mitocondrial interna y controla la biogénesis y la remodelación de las crestas mitocondriales, por lo que afecta a la liberación y la apoptosis del citocromo c. Por lo tanto, las mutaciones en el gen OPA1 en las CGR pueden afectar a la integridad de la mitocondria y llevar a un suministro de energía insuficiente en el nervio óptico. El proyecto financiado con fondos europeos PHERADOA pretende desarrollar un tratamiento farmacológico para evitar la pérdida de visión en ratones con AOAD. La investigación proporciona un enfoque preclínico para un posible tratamiento para pacientes de AOAD.

Objetivo

Autosomal dominant optic atrophy (ADOA) is the most common hereditary neuropathy that affects 1:35.000 people worldwide. A progressive visual loss is a characteristic of ADOA, and a treatment is not available. Mutations in the nuclear gene Optic Atrophy 1 (OPA1) in ADOA patients promote low levels of OPA1 protein, causing Retinal Ganglion Cells (RGCs) degeneration leading to blindness. OPA1 is the key component for mitochondrial inner membrane fusion mechanism and controls cristae biogenesis and remodeling, affecting cytochrome c release and apoptosis. So, mutations in OPA1 in RGCs may affect mitochondria integrity and lead to insufficient energy supply in the optic nerve. The role of OPA1 in ADOA-RGCs remains elusive since ADOA mouse models show inconclusive and no RGCs specific results. To address this issue, Dr. Luca Scorrano developed an ADOA mouse model of conditional RGCs OPA1 depleted. In this model, RGCs show fragmented mitochondria and excluded from axon but combined with autophagosomes in the axonal hillock. But a genetic autophagy inhibition restores mitochondrial distribution in the RGCs axon and curtails visual loss in the ADOA animal. These data suggest that autophagosome accumulation reduced axonal mitochondria content in RGCs by an impairment of the mitochondrial traffic. Therefore, we propose that visual loss of ADOA mouse model will be prevented by restoring its axonal mitochondrial content through a local use of inhibitors of the autophagy process. This proposal aims to develop a pharmacological therapy to curtail ADOA mouse visual loss. For this, we will deliver autophagy inhibitors through vitreal nanocarriers implants in ADOA mouse model which is conditional RGCs-OPA1 depleted. This research will contribute to provide a pre-clinical approach for a potential pharmacological therapy to ADOA patients.