Aplicacions clíniques actuals de la teràpia gènica in vivo amb AAV Part 6

Malaltia de Pompe

La malaltia de Pompe és un trastorn d'emmagatzematge de glucogen que condueix a l'acumulació de glucogen en músculs i motoneurones.235,236 La manca d'activitat àcid-alfa-glucosidasa (GAA) en pacients amb inici greu/precoç en una patologia clínica que inclou hipotonia debilitat profunda i insuficiència cardiorespiratòria.237.

La malaltia de Pompe és una malaltia degenerativa que afecta la memòria, però no hem de subratllar el seu impacte negatiu en la memòria. En canvi, hem de mirar aquesta malaltia de manera positiva i buscar tractaments efectius per millorar la qualitat de vida dels pacients.

Com sabem, la memòria és una funció cognitiva molt complexa que implica interaccions complexes entre múltiples àrees del cervell i les neurones. La malaltia de Pompe és causada principalment per la mort gradual de les neurones del cervell. Per tant, aquesta malaltia afecta la formació i retenció de la memòria.

Tanmateix, ens hem d'adonar que la memòria no determina completament la identitat i la qualitat de vida d'una persona. Tot i que la malaltia de Pompe afecta les habilitats cognitives i les capacitats d'autogestió dels pacients, encara poden tenir una vida significativa. La interacció social, els esports i la creació artística són maneres d'ajudar els pacients amb malaltia de Pompe a mantenir una actitud positiva cap a la vida.

A més, les famílies i comunitats dels pacients amb la malaltia de Pompe haurien de donar-los una atenció i suport complets. L'atenció i el suport són com la llum del sol, que pot ajudar els pacients a creure que encara tenen valor i dignitat, i aportar calidesa i ànims al seu cor.

En resum, la malaltia de Pompe és sens dubte una malaltia frustrant, però hauríem d'ajudar els pacients a construir una mentalitat positiva, millorar la seva qualitat de vida, mantenir la seva fe i acceptar la vida mitjançant una actitud positiva, una cura acurada i mètodes de tractament científic. Es pot veure que hem de millorar la memòria, i Cistanche pot millorar significativament la memòria perquè Cistanche també pot regular l'equilibri de neurotransmissors, com l'augment dels nivells d'acetilcolina i factors de creixement, que són molt importants per a la memòria i l'aprenentatge. A més, Cistanche també pot millorar el flux sanguini i promoure el lliurament d'oxigen, cosa que pot garantir que el cervell obtingui suficient nutrició i energia, millorant així la vitalitat i la resistència del cervell.

Feu clic a Coneix suplements per augmentar la memòria

Recentment, els esforços de cribratge del nounat han descobert una incidència significativament més alta de fins a 1:9.500, fent de la teràpia gènica una solució racional per al tractament presimptomàtic. Per a la malaltia de Pompe, els estudis de teràpia gènica de quatre fases I/II han aconseguit l'aprovació de la FDA.

Corti et al.238 i Byrne et al.239 van realitzar un primer assaig en humà injectant AAV1-citomegalovirus (CMV)-GAA als diafragmes de nou pacients amb insuficiència ventilatòria per corregir la disfunció respiratòria característica de Pompe d'inici precoç. malaltia (EOPD).

Els resultats van indicar que el vector era segur d'utilitzar i eficaç per millorar el rendiment ventilatori en tots els subjectes.

L'estudi avalua la capacitat de repetir l'administració d'AAV (rAAV9-DES-hGAA) després d'un període per mantenir els nivells terapèutics de GAA en pacients adults amb Pompe 242 (ClinicalTrials.gov:NCT02240407).

Els resultats preliminars suggereixen que la modulació farmacològica del sistema immunitari mitjançant rituximab i sirolimus, abans i en el moment de la dosificació d'AAV, prevé la formació d'anticossos i permet la dosificació repetida d'AAV. Amb una intervenció primerenca a causa del cribratge del nounat, aquesta és una observació important per als LSD que afecten el múscul i el fetge, on el creixement somàtic pot provocar una disminució del nombre de còpies del genoma.

L'equip de la Universitat de Florida, en col·laboració amb un equip del Centre Clínic del NIH dirigit pel Dr.Bönneman, també està duent a terme un estudi per avaluar la seguretat i l'eficàcia d'una dosi intravenosa d'AAV-GAA en nens amb EOPD.

Els pacients inscrits en aquest estudi rebran el mateix règim d'immunomodulació que s'utilitza en l'estudi LOPD per gestionar les respostes immunitàries a AAV i GAA. A més del treball realitzat a la Universitat de Florida, alguns altres programes han iniciat programes clínics per provar els seus propis vectors AAV en pacients amb malaltia de Pompe.

Spark Therapeutics ha estat aprovat per inscriure's en la transferència de gens hepàtics mediada per vectors de fase I/II per a GAA en LOPD. Aquest enfocament es basa en l'expressió estable de GAA al fetge aconseguida a través de la transferència de gens mediada per vectors AAV, donant lloc a una correcció creuada en organs perifèrics sense immunogenicitat evident contra el transgen (ClinicalTrials.gov: NCT04093349).

Les dades preclíniques van revelar resultats prometedors, que suggereixen nivells plasmàtics sostinguts de GAA.243 10 mesos després de la dosi, tots els ratolins GAA knockout (Gaa/) van mostrar una acumulació de glicogen reduïda; augment de la supervivència; i millora la funció cardíaca, respiratòria i muscular en comparació amb els ratolins de tipus salvatge.

En comparació amb l'ERT, l'estàndard d'atenció actual per a la malaltia de Pompe, SPK-3006 també va ser més eficaç per trencar i eliminar l'acumulació excessiva de glucogen en els grups musculars refractaris que normalment s'apagaven els efectes de l'ERT (Mendoza, 2018, Congrés Internacional de theWorld Muscle Society, conferència).243

Actualment s'estan duent a terme estudis clínics primers en humans a la Universitat de Califòrnia Irvine Health (ClinicalTrials.gov: NCT04093349). Asklepios Biopharmaceutical també s'ha aprovat per inscriure's en un assaig obert de fase I/II per avaluar la seguretat i determinar la bioactivitat de ACTUS-101 (AAV2/8LSPhGAA) a dos nivells de dosi en subjectes humans amb LOPD.

Amb l'ús d'un promotor específic del fetge, aquest vector AAV es va fabricar per expressar GAA específicament al fetge acompanyat de la secreció de GAA i la captació de GAA mediada pel receptor al múscul cardíac i esquelètic.

La hipòtesi central és que la producció contínua de GAA des d'un dipòsit hepàtic proporcionarà més beneficis que l'ERT a la malaltia de Pompe (ClinicalTrials.gov:NCT03533673). El 22 de gener de 2019, el primer pacient de l'estudi clínic de fase I/II va rebre ACTUS-101.244

Malaltia de Gaucher

La malaltia de Gaucher, el més comú dels LSD, és un LSD autosòmic recessiu causat per una deficiència de l'enzim lisosomal àcidbeta-glucosidasa (glucocerebrosidasa).

Tot i que la seva presentació és heterogènia segons el tipus, els principals efectes clínics són l'hepatosplenomegàlia, la neurodegeneració, la malaltia òssia i les complicacions pulmonars.245 Fins ara s'han realitzat dos assaigs de substitució de gens ex vivo per a la malaltia de Gaucher.

Amb l'ús de la transducció retroviral de sang perifèrica o cèl·lules CD34+, Dunbar i Kohn246 van examinar la seguretat d'un vector G1Gc que utilitza el promotor de repetició terminal llarga (LTR) viral per expressar l'ADNc de la glucocerebrosidasa humana.247

L'estudi va donar lloc a un baix nivell d'expressió transitòria de cèl·lules corregides, però massa baix per produir cap benefici clínic o augment de l'activitat de l'enzim glucocerebrosidasa.248

En el segon assaig de teràpia gènica, actualment actiu, AVROBIO està utilitzant un enfocament de teràpia gènica basat en lentivirals ex vivo dissenyat per donar lloc a una integració estable dels gens desitjats en cèl·lules mare hematopoietiques derivades del pacient (ClinicalTrials.gov:NCT04145037).

Els assaigs preclínics van mostrar resultats positius en la integració de vectors lentivirals a les cèl·lules mare pares i en la replicació eficaç de les cèl·lules descendents integrades.249

Malaltia de Fabry

La malaltia de Fabry es caracteritza per una activitat deficient de l'a-galactosidasa A (a-Gal A), donant lloc a l'acumulació de glicolípids (globotriaosilceramida [Gb3] i globotriaosilsfingosina [LysoGb3]) en diversos teixits.

Les manifestacions clíniques inclouen insuficiència renal progressiva, malaltia cardíaca, malaltia cerebrovascular, lesions cutànies i altres anomalies.250,251 Tot i que l'ERT és l'estàndard actual de cura per als pacients amb Fabry, té les seves limitacions que produeixen un interès creixent en les teràpies de substitució gènica.252,253 Dels estudis de substitució de cinc gens A la data, dos d'ells utilitzen un enfocament ex vivo (AVROBIO i University Health Network, Toronto), mentre que altres dos utilitzen un enfocament in vivo (Sangamo Therapeutics i Freeline Therapeutics).

El vector d'AVROBIO (AVR-RD-01) deriva de cèl·lules mare hematopoietiques a les quals s'afegeix el gen que codifica AGA en un procés ex vivo que processa un vector lentiviral. A l'assaig clínic de fase I/II en curs (ClinicalTrials.gov: NCT03454893), les dades provisionals van mostrar que els quatre pacients dosificats a la porció de la fase I mostraven un augment dels nivells d'activitat de l'enzim AGA per sobre dels nivells dels pacients amb Fabry clàssic (abstract de l'ESGCT AnnualMeeting, Lausanne, 2018) .251.254 Els estudis preclínics del producte lentiviral de la Xarxa de Salut Universitària també van mostrar resultats prometedors.255.

La teràpia lentiviral amb cèl·lules mare transduïdes a-Gal A de la University Health Network s'està provant actualment en diversos llocs d'assaigs clínics canadencs (ClinicalTrials.gov: NCT02800070) (ASGCTAnnual Meeting abstract, San Diego, 2010).

Un altre assaig de fase I/II primer en humans patrocinat per SangamoTherapeutics utilitza un vector AAV (rAAV2/6) per produir l'enzim deficient a nivells clínicament significatius. ST-920 és un AAVvector que codifica l'ADNc de l'a-Gal A humà amb un promotor específic del fetge dissenyat per permetre que el fetge d'un pacient produeixi un subministrament continu de l'enzim a-Gal A (ClinicalTrials.gov:NCT04046224).

Es preveu que la producció constant redueixi Gb3 i LysoGb3.251,256 De la mateixa manera, Freeline Therapeutics utilitza un vector AAV (rAAV8) amb un promotor específic del fetge per produir nivells elevats sostinguts d'a-Gal A.

Les dades preliminars sobre la dosi inicial de l'estudi d'escalada de dosi van informar d'un augment de 3- a 4- vegades l'activitat de plasmaa-Gal A la setmana 4 després de la dosi i es va mantenir fins al tall de dades.251

El 10 de març de 2020, la Comissió Europea va concedir la designació de medicament orfe per al FLT190 per al tractament de la malaltia de Fabry, basant-se en una opinió positiva del Comitè de Medicaments Orfes de l'Agència Europea de Medicaments.257 4D Molecular Therapeutics també està realitzant un estudi de teràpia gènica. que s'ha obert recentment la preinscripció.

MPS tipus III (MPS III)-Síndrome de Sanfilippo

La MPS III, també coneguda com a síndrome de Sanfilippo, és un trastorn progressiu caracteritzat per l'acumulació de glicosaminoglicà a les cèl·lules neurals.254 La MPS III afecta principalment el SNC, donant lloc a neurodegeneració, discapacitat intel·lectual progressiva i regressió del desenvolupament.

Com que el cervell és l'òrgan més afectat amb MPS III, les teràpies de substitució gènica dirigides al cervell s'han estudiat cada cop més tant per MPS IIIA com per MPS IIIB per diferents patrocinadors que utilitzen enfocaments similars. LYSOGENE, una empresa de biotecnologia de França, va utilitzar AAVrh.10 per portar el SGSH humà. i SUMF1 cDNA per al tractament de MPS II.

El vector terapèutic AAVrh.10-hMPS3A es va administrar a quatre nens en un primer assaig de fase I en humans mitjançant injeccions intracerebrals. Els quatre pacients van ser seguits durant un any després de la dosi.

Els resultats de l'assaig van demostrar que el mètode d'administració era segur per al lliurament directe de vectors AAV al SNC. Les avaluacions neurocognitives van suggerir un benefici cognitiu en el fill més petit, mentre que un benefici més limitat en els tres pacients grans. injeccions, van administrar un vector rAAV2/5 que codificava aN-acetilglucosaminidasa humana (NAGLU) a set nens per al tractament de MPS IB.

Després de l'administració, es va trobar que l'activitat de NAGLU al SNC augmentava des de la línia de base amb la producció sostinguda d'enzims per part de les cèl·lules cerebrals. Tots els pacients van mostrar millores en les seves avaluacions neurocognitives amb el funcionament més jove proper al d'un nen sa.

Aquests resultats suggereixen que aquest enfocament podria prevenir el declivi cognitiu en nens amb MPS IB.259 A la taula 1 es mostren assajos clínics addicionals de teràpia gènica de fase I/II in vivo i ex vivo per a MPS.

NCL

Els NCL són un grup de trastorns neurodegeneratius hereditaris, autosòmics i progressius de la infància caracteritzats clínicament per demència, epilèpsia i pèrdua de visió per degeneració de la retina.

Els NCL són causats per una acumulació de ceroid lipofuscina a les cèl·lules neuronals del cervell i la retina. Fins ara, hi ha 13 formes de NCL, cadascuna amb defectes diferents en els gens que codifiquen proteïnes del sistema lisosomal.260–262 Actualment, no hi ha tractaments aprovats per a les NCL.

Per trobar una teràpia eficaç per al NCL, s'han explorat noves estratègies de substitució gènica. Worrall et al.263 van desenvolupar un vector de serotip 2 AAV que expressava l'ADNc de CLN2 humà (AAV2CUhCLN2) i van administrar el vector al SNC de 10 nens amb NCL infantil tardà (LINCL) .262

En comparació amb els subjectes control, la progressió de la malaltia avaluada per CNSimaging va ser més lenta, encara que no estadísticament significativa, mostrant una reducció de la matèria grisa i el volum ventricular.

En particular, els resultats de la postdosi modificada a escala d'Hamburg van demostrar un descens funcional significativament més lent en comparació amb el grup control.262,263 També amb l'ús d'un enfocament in vivo, Cain et al.

264 van desenvolupar el vector ascAAV9 que expressava el gen hCLN6 sota el control del promotor híbrid aCB.

Es va trobar una alta expressió transgènica a tot el cervell i la medul·la espinal dels NHP amb molt poques anomalies de laboratori. L'icvinjection administrada als ratolins també va mostrar resultats prometedors, inclosa la prevenció de la patologia clàssica de la malaltia cerebral CLN6, la correcció de dèficits de comportament i l'augment de la supervivència.

En conjunt, els resultats indiquen l'eficàcia i la seguretat de scAAV9.CB.hCLN6.262,264. Aquest enfocament va ser adoptat per Amicus Therapeutics i actualment s'està estudiant clínicament en pacients amb malaltia de Batten (ClinicalTrials.-gov: NCT02725580). A la taula 4 s'enumeren estudis clínics addicionals de teràpia gènica en fase I/II in vivo per a NCL.

Conclusions

L'arribada de la terapèutica avançada en la malaltia d'emmagatzematge lisosomal ofereix noves oportunitats per als pacients i, amb sort, oportunitats terapèutiques transformadores.

A mesura que el camp madura, esperem que hi hagi opcions terapèutiques addicionals segures i efectives disponibles. Encara existeixen reptes per establir una xarxa de proveïdors qualificats per administrar medicaments de teràpia gènica.

AGRAÏMENTS

Aquest treball va comptar amb el suport de la beca K08 HL de l'Institut Nacional de Salut dels EUA 146991-01 (LAG i una subvenció 18059 de l'Institut Canadà de Recerca en Salut (JPT))

APORTACIONS DE L'AUTOR

Tots els autors han contribuït a la redacció d'aquest article.

DECLARACIÓ D'INTERESSOS

Vaig rebre honoraris de consultoria per a AveXis, Amicus, Neurogene, AffiniaTherapeutics i Novartis. SJG ha rebut ingressos per royalties i/o consultoria d'Asklepios Biopharma, Neurogene, Abeona Therapeutics, Sarepta Therapeutics, Vertex Pharmaceuticals, LYSOGENE i Amicus Therapeutics. LAG té propietat intel·lectual relacionada amb l'ús d'una proteïna variant del factor VIII per a la teràpia gènica, ha servit com a consultor de Pfizer i és l'investigador clínic principal dels assaigs d'hemofília A i B fase I/II patrocinats per SparkTherapeutics/Roche i Pfizer, respectivament.

REFERÈNCIES

1. Burghes, AH i Beattie, CE (2009). Atròfia muscular espinal: per què els baixos nivells de proteïna de la motoneurona de supervivència fan que les motoneurones emmalalteixen? Nat. Reverent Neurosci. 10.597–609.

2. Verhaart, IEC, Robertson, A., Wilson, IJ, Aartsma-Rus, A., Cameron, S., Jones, CC, Cook, SF i Lochmüller, H. (2017). Prevalència, incidència i freqüència portadora de l'atròfia muscular espinal vinculada a 5q: una revisió de la literatura. Orphanet J. RareDis. 12, 124.

3. Sugarman, E.A., Nagan, N., Zhu, H., Akmaev, V.R., Zhou, Z., Rohlfs, E.M., Flynn, K., Hendrickson, B.C., Scholl, T., Sirko-Osadsa, D.A., and Allitto, B.A. (2012). Panethnic carrier screening and prenatal diagnosis for spinal muscular atrophy: clinical laboratory analysis of >72.400 exemplars. Eur. J. Hum. Genet. 20, 27–32.

4. Lefebvre, S., Bürglen, L., Reboullet, S., Clermont, O., Burlet, P., Viollet, L., Benichou, B., Cruaud, C., Millasseau, P., Zeviani, M. ., et al. (1995). Identificació i caracterització d'un gen determinant de l'atròfia muscular espinal. Cel·la 80, 155–165.

5. Monani, UR, Lorson, CL, Parsons, DW, Prior, TW, Androphy, EJ, Burghes, AH i McPherson, JD (1999). Una única diferència de nucleòtids que altera els patrons d'empalmament distingeix el gen SMA SMN1 del gen de còpia SMN2. Hum. Mol.Genet. 8, 1177–1183.

6. Lorson, CL, Hahnen, E., Androphy, EJ i Wirth, B. (1999). Un sol nucleòtid del gen SMN regula l'empalmament i és responsable de l'atròfia muscular espinal.Proc. Natl. Acad. Ciència. EUA 96, 6307–6311.

7. Feldkötter, M., Schwarzer, V., Wirth, R., Wienker, TF i Wirth, B. (2002). Anàlisis quantitatives de SMN1 i SMN2 basades en PCR de ciclador de llum en temps real: portador ràpid i altament fiable proves i predicció de la gravetat de la muscularatròfia espinal. Am. J. Hum. Genet. 70, 358–368.

8. Finkel, RS, McDermott, MP, Kaufmann, P., Darras, BT, Chung, WK, Sproule,DM, Kang, PB, Foley, AR, Yang, ML, Martens, WB, et al. (2014).Estudi observacional de l'atròfia muscular espinal tipus I i implicacions per a estudis clínics. Neurologia 83, 810–817.

9. Foust, KD, Nurre, E., Montgomery, CL, Hernández, A., Chan, CM i Kaspar, BK (2009). L'AAV9 intravascular s'adreça preferentment a les neurones neonatals i als adultstròcits. Nat. Biotecnologia. 27, 59–65.

10. Duque, S., Joussemet, B., Riviere, C., Marais, T., Dubreil, L., Douar, AM, Fyfe, J., Moullier, P., Colle, MA i Barkats, M. (2009). L'administració intravenosa d'AAV9 autocomplementària permet el lliurament de transgènics a les motoneurones adultes.Mol. Allà. 17, 1187–1196.

11. Foust, KD, Wang, X., McGovern, VL, Braun, L., Bevan, AK, Haidet, AM, Le, TT, Morales, PR, Rich, MM, Burghes, AH i Kaspar, BK (2010). ). Rescat del fenotip d'atròfia muscular espinal en un model de ratolí mitjançant el lliurament postnatal precoç de SMN. Nat. Biotecnologia. 28, 271–274.

12. Dominguez, E., Marais, T., Chatauret, N., Benkhelifa-Ziyyat, S., Duque, S.,Ravassard, P., Carcenac, R., Astord, S., Pereira de Moura, A. , Voit, T. i Barkats, M. (2011). El lliurament intravenós de scAAV9 d'una seqüència SMN1 optimitzada per codons rescata ratolins SMA. Hum. Mol. Genet. 20, 681–693.

For more information:1950477648nn@gmail.com