AĞRI VE GEN TEDAVİSİ Prof. DR. IŞIK AYDINLI

Fiziksel / emosyonel disfonksiyon KRONİK AĞRI Yaşam kalitesi İş yapabilirlilik Hastane kullanımı X 5 100 milyar $ / yıl

AĞRI TEDAVİSİ SİSTEMİK GİRİŞİMSEL İSTENMEYEN ETKİLER !

GEN TEDAVİSİ μ δ NO STT Ca+2 PG DESCARTES’ 1664 NOSİSEPSİYON Aδ ,C Supraspinal inhibisyon END. Spinal inhibisyon ENK. μ δ Mg++ NMDA Krax -24 Jun-d c-fos Aδ ,C AMPA ER G Na+ G NO STT Ca+2 Ca++ PG SP VDCC DESCARTES’ 1664 NK1 G NK NOSİSEPSİYON Spinal Nöronda Hipereksitasyon NK2 Aydınlı, Keskinbora MS ARKA BOYNUZU

GEN TEDAVİSİ BEKLENTİ Daha seçici olarak Daha az yan etki Prim.aff.nöron Spinal nöron Daha seçici olarak Daha az yan etki Daha etkin analjezi SENSORYAL SİSTEM

GEN TEDAVİSİ Nosisepsiyonun modifikasyonu Gen ekspresyonunda değişim Perifer İntratekal Spinal kord parenkimi Beyin parenkimi Nosisepsiyonun modifikasyonu Promotor Vektör Gen ekspresyonunda değişim Prim.aff.nöron SENSORYAL SİSTEM Spinal nöron ANALJEZİ

A B GEN TEDAVİSİ YÖNTEMLERİ Nosiseptif transmisyonun engellenmesi (Nosisepsiyonun değiştirilmesi) Nosiseptif transmisyonun engellenmesi Primer aff. nöron Spinal nöron A B Non-nöral hücrelerde antinosiseptif moleküllerin biyosentetik enzimlerinin transgenlerinin aşırı ekspresyonun ve salınımının sağlanması Nosiseptif sistem nöronlarında nöral gen ekspresyonunun modülasyonun sağlanması Wilson, 2003

Non-nöral hücrelerde antinosiseptif moleküllerin (NP, NT) biyosentetik enzimlerinin transgenlerinin aşırı ekspresyonu ve salınımı * Özel yapılandırılmış hücre hatları * Plasmidler * Virüsler Prim.aff.nöron NT Beta endorfin Galanin GAD Serotonin NP NT NP Biyolojik pompa NT Nonnöral hücre Spinal nöron BOS MS Aydınlı, Keskinbora Pohl, 2001 Wilson, 2003 Fink,2003

+ NON-NÖRAL HÜCRE TRANSPLANTASYONU GABA Met-enkafalin GABA Serotonin 1981 KROMMAFFİN HÜCRE GABA Met-enkafalin GABA Serotonin Serotonin Galanin Galanin Met-enkafalin + Wind-up NMDA-R İstenmeyen etkileri olan başka maddeler RED reaksiyonu ÖZEL YAPILANDIRILMIŞ HÜCRE HATLARI Wilson 1981, Fink 2003, Yeomans 2002

ÖZEL YAPILANDIRILMIŞ HÜCRE HATLARI Embriyo fare nöronu Piamater implantasyonu Taktil allodini Soğuk allodini Termal hiperaljezi POMC GAD Galanin pr. Serotonin pr. Nöropatik ağrı modeli (CCI) Nosiseptif cevabın önlenmesi 2-3 hafta 7 hafta Hagihara 1997, Eaton 1999, Cesaj 2000, Stubley 2001, Hains 2001

PLASMİDLER Perifer İT “SİTOMEGALOVİRUS” Bakteriyel-nonviral taşıyıcı sistem Perifer İT “SİTOMEGALOVİRUS” İnvivo etkinlikleri düşük Wilson,2003

Mekanik-termal geri çekilme latent süresi uzar PLASMİD PLASMİD POMC cDNA İT Elektroporasyon β-endorfin (2 hafta) MS Mekanik-termal geri çekilme latent süresi uzar Nöropatik ağrı modeli (CCI) Lin 2002

NÖROPATİK AĞRININ TEDAVİSİ PLASMİD PLASMİD IL-2 cDNA NALOKSAN IL-2 İT IL-2 IL-2 Opioid sistem IL-2 IT ANTİNOSİSEPTİF ETKİ Nöropatik ağrı modeli (CCI) IL-2 gen ekspresyonunu NÖROPATİK AĞRININ TEDAVİSİ Basit ve ekonomik Yao 2002

VİRÜSLER Replikasyon defektif adeno virus vektör İT β-endorfin Kodlanmış AVV İT β-endorfin (1 hafta) Finegold 1999

B) Nosiseptif nöronda endojen gen ekspresyonunun modülasyonu NÖRON FENOTİPİNİN DEĞİŞİMİ * Nosiseptif sistem aktif ise etkindir * Antisens oligonukleotidler * Nörotrofik virüsler * Adeno virüsler Prim.aff.nöron İon kanalları NMDA Reseptörler mGluR BOS NK Moleküller VDCC Spinal nöron VDCC MS Aydınlı, Keskinbora Wilson,2003

ANTİSENS OLİGONUKLEOTİDLER İT ANTİSENS OLİGONUKLEOTİDLER Nöropati modellerinde 2-7 hafta VR1 Kapsaisin SENSORYAL SİSTEM Ağrı davranışı P2X3 2-7 hafta ATP BDNF trkB TTXr Na+ Glutamat Morfin toleransı Na+ NMDA mGluR1 Aydınlı, Keskinbora Fundytus 2002, Groth 2002, Honore 2002, Lai 2002, Garry 2000

HERPES SİMPLEKS VİRÜS Viral DNA Nörotrofik virüs DRG Selektif HSV vektör DRG C lifleri Aδ lifleri Viral DNA Selektif Nörona hızlı girer Nöronda uzun süre konaklar Kronik ağrıda rol oynayan genlerin uzun süreli maniplasyonunu mümkün kılar Yeomans 2002, Yang 2000

HERPES SİMPLEKS VİRÜS Rekombinant DNA VİRÜS Transsinaptik yayılmaz Viral DNA Normal allel Rekombinant DNA Transsinaptik yayılmaz VİRÜS Wilson, 2003

HERPES SİMPLEKS VİRÜS Proenkafalin A kodlanmış HSV μ-opioid reseptör ekspresyonu Proenkafalin A kodlanmış HSV GABA B reseptör ekspresyonu DRG C lifleri Aδ lifleri 6 HAFTA Jones 2001, Antunes 2001, Jones 2002,

Proenkafalin A kodlanmış HSV Hiperaljezi Nosiseptif cevap Kapsaisin DRG C lifleri Aδ lifleri Dimetilsulfoksid Formalin Hiperaljezi Nosiseptif cevap Wilson 1999, Goss 2001

Proenkafalin A kodlanmış HSV Spinal sinir hasarı Allodini DRG Morfinin Naloksan Morfinin analjezik etkisi Hao, 2003

Proenkafalin A kodlanmış rekombinant HSV Mesane irritasyonunda Poliartirit Nosiseptif cevap Kemik TM Mesane irritasyonunda SK Wilson 1999, Braz 2001, Yoshimura 2001, Goss 2002

GABA SK tedavi GAD kodlanmış HSV Mekanik allodini Termal hiperaijezi GAD67 HSV GABA Mekanik allodini DRG Termal hiperaijezi SK tedavi Spinal kord hasarı (SK hemiseksiyonu) Liu, 2004

İnflamatuar ve travmatik nöropati modellerinde IL-10 kodlanmış HSV IL-!0 PIC mRNA PIC IL8 TNFα IL-1β Trankripsiyonu Translasyonu Üretimini Salınımı IL 6 IL-!0 G IL-!0 SP İT Spinal glia hücresi IL-!0 IL-!0 ANALJEZİ İnflamatuar ve travmatik nöropati modellerinde Aydınlı, Keskinbora Watkins, 2002

İT IL-10 TEDAVİSİ AVANTAJ DEZAVANTAJ Güçlü anti-inflamatuar sitokin Nöron fonksiyonunu bozmaz Yarılanma ömrü kısa KBS’ini geçemez Pahalı ( Nöronda IL -10 reseptörü yok ) Moore 2001, Ledeboer 2002, Milligan 2002, Watkins 2002

DEVAMLILIĞININ SAĞLANMASI ? GEN EKSPRESYONUNUN DEVAMLILIĞININ SAĞLANMASI ? POMC Hücre hatlarıı 1AY IP deksametazon IP doksisilin EKSTRİNSİK KONTROL İT INTRİNSİK DEĞİŞİM Iskii 2000, Lin 2004

GEN TEDAVİSİ DİSK HERNİSİ KAPSÜLLÜ YAPI İD konsantrasyonu Lokal verilen vektörler: İD konsantrasyonu Sistemik etki Vücudun kendi immun mekanizmalarından korur Gen ekspresyonu uzar Cassinelli, 2001

? KRONİK AĞRIDA GEN TEDAVİSİ 1981-2005 Gen ekspresyonunun süregenliği Sağladığı analjezi kalitesi Emniyeti Olası immun cevaplar Toksisite Maliyet ?

GEN TEDAVİSİ Nosiseptif transmisyonun engellenmesi Primer aff. nöron Spinal nöron

POST. PARİETAL KORTEKS LEZYONU FANTOM AĞRISI Melzack, 2003

NÖROMATRİKS MELZACK, 1993-2003 AĞRI beyinde oluşmaktadır Ant. Singulat korteks Post. parietal korteks SSK AĞRI beyinde oluşmaktadır Beyinde ağrı ile ilgili yapılar vardır Bu yapılar sinaptik ilişki içindedirler LS T İnsula HT MELZACK, 1993-2003 PAG

“ Vücudun idrakini ve ağrı hissedilmesini sağlayan nöronlardan oluşan Ant. Singulat korteks Post. parietal korteks SSK LS T İnsula HT PAG “ Vücudun idrakini ve ağrı hissedilmesini sağlayan nöronlardan oluşan NÖROMATRİKS, beyinde önceden genetik olarak yapılanmıştır, daha sonra somotosensoryal inputlarla ve deneyimlerle şekillenmekte ve böylelikle kişinin NÖRAL İMZASI ortaya çıkmaktadır “ MELZACK, 1993-2003

(geçmiş deneyimler, endişeler) endorfin, immun sistem) NÖROMATRİKS GENETİK YAPI Kognitif fonksiyon (geçmiş deneyimler, endişeler) Ağrının idrakı (çok boyutlu) S K Sensoryal inputlar Davranışsal cevap A Emosyon, stres (immun, endokrin, otonom sistem) Stres cevap (Kortizol, NA, endorfin, immun sistem) Melzack, 1993 Melzack, 2003

ENDORFİN