Advancing Therapeutic Strategies for Prader-Willi Syndrome

Abstract

Prader-Willi syndrom je komplikované neurodevelopmentální onemocnění způsobené genetickými abnormalitami v oblasti chromozomu 15q11-q13 zděděného od otce. Mezi charakteristické projevy patří hyperfagie, která při nedostatečné kontrole často vede k těžké obezitě. K dalším symptomům patří svalová hypotonie, opožděný vývoj, hypogonadismus, poruchy zvládání emocí a hormonální nerovnováha, například deficit růstového hormonu. V současnosti neexistuje žádná kauzální léčba a terapie se zaměřuje především na zmírnění symptomů, například podáváním růstového hormonu ke zlepšení tělesné kompozice a růstu. Jako doplněk by k ní mohla sloužit nově se vyvíjející léčba oxytocinem nebo léky zmírňujícími chuť k jídlu. Nejnovější vědecké poznatky však otevírají možnosti léčby zaměřené na samotnou genetickou podstatu onemocnění. Tato bakalářská práce se věnuje podrobnému přehledu a zhodnocení inovativních terapeutických strategií jako jsou metody epigenetického přeprogramování konkrétních úseků v genomu pomocí technologií založených na inhibitorech metyltransferáz, CRISPR/dCas9 a zinc-finger motivech, které nabízejí možnost reaktivace umlčené mateřské alely. Dále se věnuje posouzení možností navrácení funkčních kopií genů zpět do organismu. Navzdory těmto pokrokům přetrvávají zásadní výzvy, jako je efektivní zacílení...

Prader-Willi syndrome is a complex neurodevelopmental disorder caused by genetic abnormalities in the paternally inherited 15q11-q13 chromosomal region. Its hallmark symptom is hyperphagia, which, if not carefully managed, often leads to severe obesity. Additional symptoms include muscle hypotonia, delayed development, emotional regulation difficulties, hypogonadism, and hormonal imbalances, such as growth hormone deficiency. Currently, there is no curative treatment, and existing therapies primarily focus on symptom management, including growth hormone administration to improve body composition and growth. Emerging therapies, such as oxytocin supplementation and medications targeting uncontrolled appetite, show promise as complementary approaches. Recent scientific advancements open the possibility of treatments targeting the genetic root of the disorder. This bachelor's thesis provides a comprehensive review and evaluation of innovative therapeutic strategies, including epigenetic reprogramming of specific genomic regions using methyltransferase inhibitors, CRISPR/dCas9, and zinc-finger motifs, which offer the potential to reactivate the silenced maternal allele. Additionally, it explores the feasibility of gene augmentation therapy. Despite these promising developments, significant challenges...