Personalisierte Therapieansätze für p.Q137*- und p.R116Q-Varianten bei Aspartylglukosaminurie

Abstract

Aspartylglukosaminurie (AGU) ist eine autosomal rezessiv vererbte lysosomale Speicherkrankheit, die durch einen Funktionsverlust der Aspartylglukosaminidase (AGA) ausgelöst wird. Die systemische Erkrankung besitzt ein breites Spektrum an Symptomen. Das Leitsymptom ist eine progressive geistige Behinderung. Eine kurative Therapie ist derzeit nicht verfügbar. In dieser Arbeit wurden Patientenfibroblasten und Überexpression in HEK293T-AGA-Knockout-Zellen genutzt, um zunächst die Folgen der Nonsense-Variante c.409 C>T; p. Q137* sowie der Missense-Variante c.347G>A; p.Q137* zu charakterisieren. Beide Varianten sind bisher noch nicht in der Literatur beschrieben. Mit Hilfe von AGA-Aktivitätsmessungen, Western Blot und Immunfluorenszenzfärbungen wurden die Varianten als pathologisch bestätigt. Mein Ziel war es, anschließend für beide Varianten Therapieoptionen in Zellkulturmodellen zu testen. Für die Nonsense-Variante p.Q137* sollte pharmakologisch ein Readthrough des Nonsense-Codons induziert, sowie der Nonsense-vermittelte mRNA-Abbau gehemmt werden. Die Substanz Amlexanox erreichte dies in Patientenfibroblasten und führte zur Steigerung der AGA-Aktivität. Allerdings sollte eine klinische Empfehlung auf Grund des mäßigen Erfolgs in aktuellen Studien bei anderen Erkrankungen zur klinischen Effektivität von Readthrough-induzierenden Medikamenten kritisch hinterfragt werden. Die Herausforderung der Missense-Variante p.R116Q stellte die fehlerhafte Prozessierung und Faltung des AGA-Proteins dar. Durch das pharmakologisches Chaperon Betain und den TFEB-Aktivator Trehalose konnten diese nicht korrigiert werden. Allerdings wurde eine Prozessierung von p.R116Q-AGA in Gegenwart von Wildtyp-AGA gezeigt.