Aplicații clinice curente ale terapiei genice in vivo cu AAV Partea 6

Boala Pompe

Boala POMPE este o tulburare de depozitare a glicogenului care duce la glicogeneccumulare în mușchi și motoneuroni.235.236 Lipsa activității acidalfa-glucozidazei (GAA) la pacienții cu hipotonia și eșecul cardiorespirator sever.

Boala Pompe este o boală degenerativă care afectează memoria, dar nu ar trebui să subliniem prea mult impactul ei negativ asupra memoriei. În schimb, ar trebui să privim această boală în mod pozitiv și să căutăm tratamente eficiente pentru a îmbunătăți calitatea vieții pacienților.

După cum știm, memoria este o funcție cognitivă foarte complexă care implică interacțiuni complexe între mai multe zone ale creierului și neuroni. Boala Pompe este cauzată în principal de moartea treptată a neuronilor din creier. Prin urmare, această boală afectează formarea și păstrarea memoriei.

Cu toate acestea, trebuie să ne dăm seama că memoria nu determină complet identitatea și calitatea vieții unei persoane. Deși boala Pompe afectează abilitățile cognitive și abilitățile de autogestionare ale pacienților, aceștia pot avea totuși o viață plină de sens. Interacțiunea socială, sportul și creația artistică sunt toate modalități de a ajuta pacienții cu boala Pompe să mențină o atitudine pozitivă față de viață.

În plus, familiile și comunitățile pacienților cu boala Pompe ar trebui să le ofere îngrijire și sprijin complet. Îngrijirea și sprijinul sunt ca soarele, care îi pot ajuta pe pacienți să creadă că au încă valoare și demnitate și să aducă căldură și încurajare în inimile lor.

Pe scurt, boala Pompe este, fără îndoială, o boală frustrantă, dar ar trebui să ajutăm pacienții să-și dezvolte o mentalitate pozitivă, să-și îmbunătățească calitatea vieții, să-și păstreze credința și să îmbrățișeze viața printr-o atitudine pozitivă, îngrijire atentă și metode de tratament științific. Se poate observa că trebuie să îmbunătățim memoria, iar Cistanche poate îmbunătăți semnificativ memoria deoarece Cistanche poate regla și echilibrul neurotransmițătorilor, cum ar fi creșterea nivelurilor de acetilcolină și a factorilor de creștere, care sunt foarte importanți pentru memorie și învățare. În plus, Cistanche poate, de asemenea, să îmbunătățească fluxul sanguin și să promoveze livrarea de oxigen, ceea ce poate asigura că creierul obține suficientă nutriție și energie, îmbunătățind astfel vitalitatea și rezistența creierului.

Faceți clic pe cunoașteți suplimentele pentru a crește memoria

Recent, eforturile de screening al nou-născuților au descoperit o incidență semnificativ mai mare de până la 1:9.500, făcând terapia genică o soluție rațională pentru tratamentul presimptomatic. Pentru boala POMPE, studiile de terapie genică I/II în patru faze au obținut aprobarea FDA.

Corti și colab.238 și Byrne și colab.239 au efectuat un prim studiu la om injectând AAV1-citomegalovirus (CMV)-GAA în diafragmele a nouă pacienți cu insuficiență ventilatorie pentru a corecta disfuncția respiratorie caracteristică lui Pompe cu debut precoce. boala (EOPD).

Rezultatele au indicat că vectorul a fost atât sigur de utilizat, cât și eficient în îmbunătățirea performanței ventilatorii la toți subiecții.

Studiul evaluează capacitatea de a repeta administrarea de AAV(rAAV9-DES-hGAA) după o perioadă de menținere a nivelurilor terapeutice de GAA la pacienții adulți Pompe 242 (ClinicalTrials.gov:NCT02240407).

Rezultatele preliminare sugerează că modularea farmacologică a sistemului imunitar folosind rituximab și sirolimus, înainte și în momentul administrării AAV, previne formarea de anticorpi și permite dozarea repetată a AAV. Cu intervenția timpurie din cauza screening-ului nou-născutului, aceasta este o observație importantă pentru LSD care afectează mușchiul și ficatul, unde creșterea somatică poate cauza o scădere a numărului de copii ale genomului.

Echipa de la Universitatea din Florida, în colaborare cu o echipă a Centrului Clinic NIH condusă de Dr. Bönneman, efectuează, de asemenea, un studiu pentru a evalua siguranța și eficacitatea unei doze intravenoase de AAV-GAA la copiii cu EOPD.

Pacienții înrolați în acest studiu vor primi același regim de imunomodulare utilizat în studiul LOPD pentru a gestiona răspunsurile imune la AAV și GAA. boala Pompe.

Spark Therapeutics a fost aprobat pentru a se înscrie în transferul de gene hepatice mediat de vector de fază I/II pentru GAA în LOPD. Această abordare se bazează pe expresia stabilă a GAA în ficat obținută prin transferul de genă mediat de vectorul AAV, rezultând o corecție încrucișată în organele periferice fără imunogenitate evidentă împotriva transgenei (ClinicalTrials.gov: NCT04093349).

Datele preclinice au evidențiat rezultate promițătoare, sugerând niveluri plasmatice susținute de GAA.243 10 luni după dozare, toți șoarecii GAA knockout (Gaa/) au prezentat o acumulare scăzută de glicogen; supraviețuire crescută; și a îmbunătățit funcția cardiacă, respiratorie și musculară în comparație cu șoarecii de tip sălbatic.

Spre deosebire de ERT, standardul actual de îngrijire pentru boala Pompe, SPK-3006 a fost, de asemenea, mai eficient în descompunerea și înlăturarea excesului de glicogen în grupurile musculare refractare, în mod obișnuit, în fața efectelor ERT (Mendoza, 2018, Congresul Internațional de theWorld Muscle Society, conferință).243

Primele studii clinice la om sunt în curs de desfășurare la Universitatea din California Irvine Health (ClinicalTrials.gov: NCT04093349). Asklepios Biopharmaceutical a fost, de asemenea, aprobat pentru a se înscrie în studiu deschis de fază I/II pentru a evalua siguranța și a determina bioactivitatea ACTUS-101 (AAV2/8LSPhGAA) at two dose levels in human subjects with LOPD.

Odată cu utilizarea unui promotor specific ficatului, acest vector AAV a fost fabricat pentru a exprima GAA în special în ficatul însoțit de secreția GAA și de GAA mediată de receptor în mușchiul cardiac și scheletic.

Ipoteza centrală este că producția continuă de GAA dintr-un depozit hepatic va oferi mai multe beneficii decât ERT în boala Pompe (ClinicalTrials.gov:NCT03533673). Pe 22 ianuarie 2019, primul pacient din studiul clinic de fază I/II a fost dozat cu ACTUS-101.244

Boala Gaucher

Boala Gaucher, cea mai frecventă dintre LSD-uri, este un LSD autozomal recesiv cauzată de o deficiență a enzimei lizozomale acidbeta-glucozidază (glucocerebrozidază).

Deși prezentarea este heterogenă în funcție de tip, principalele efecte clinice sunt hepatosplenomegalia, neurodegenerarea, bolile osoase și complicațiile pulmonare.245 Până în prezent, au existat două studii ex vivo de înlocuire a genelor pentru boala Gaucher.

Cu utilizarea transducției retrovirale a sângelui periferic sau a celulelor CD34+, Dunbar și Kohn246 au examinat siguranța unui vector G1Gc care utilizează promotorul viral de repetiție terminală lungă (LTR) pentru a exprima ADNc de glucocerebrozidază umană.247

Studiul a dus la o expresie tranzitorie la nivel scăzut al celulelor corectate, totuși prea scăzută pentru a duce la vreun beneficiu clinic sau creșterea activității enzimei glucocerebrozidazei.248

În cel de-al doilea studiu activ activ-terapie activă, Avrobio este o abordare de terapie genică bazată pe lentiviral ex vivo, concepută pentru a duce la o integrare stabilă a genelor dorite de celule hematopoietice derivate de intopatiente (ClinicalTrials.gov:NCT04145037).

Studiile preclinice au arătat rezultate pozitive în integrarea vectorului lentiviral în celulele stem părinte și replicarea eficientă a celulelor descendențe integrate.249

Boala Fabry

Boala Fabry se caracterizează printr-o activitate deficitară a a-galactozidazei A (a-Gal A), având ca rezultat acumularea de glicolipide (globotriaosilceramidă [Gb3] și globotriaosilsfingozină [LysoGb3]) în diferite țesuturi.

Manifestările clinice includ insuficiență renală progresivă, boli de inimă, boli cerebrovasculare, leziuni ale pielii și alte anomalii.250,251 Deși ERT este standardul actual de îngrijire pentru pacienții cu Fabry, are limitările sale care produc un interes crescut pentru terapiile de înlocuire a genelor.252,253 Dintre cele cinci studii de înlocuire a genelor, În prezent, doi dintre ei folosesc o abordare ex vivo (AVROBIO și University Health Network, Toronto), în timp ce alți doi folosesc o abordare in vivo (Sangamo Therapeutics și Freeline Therapeutics).

Vectorul AVROBIO (AVR-RD-01) este derivat din celule stem hemopoietice la care se adaugă gena care codifică AGA într-un proces ex vivo care procesează un vector lentiviral. În studiul clinic de fază I/II în desfășurare (ClinicalTrials.gov: NCT03454893), datele intermediare au arătat că toți cei patru pacienți dozați în porțiunea de fază I au afișat niveluri crescute de activitate a enzimei AGA peste nivelurile pacienților cu Fabry clasic (ESGCT AnnualMeeting abstract, Lausanne, 2018) .251.254 Studiile preclinice pentru produsul lentiviral al Universității de Sănătate au arătat, de asemenea, rezultate promițătoare.255

Terapia cu celule stem transduse de la University Health Network de la University Health Network este în prezent testată în mai multe site-uri de studii clinice din Canada (ClinicalTrials.gov: NCT02800070) (ASGCTAnnual Meeting abstract, San Diego, 2010).

Un alt prim studiu de fază I/II la om, sponsorizat de SangamoTherapeutics, utilizează un vector AAV (rAAV2/6) pentru a produce enzima deficitară la niveluri semnificative clinic. ST-920 este un vector AAV care codifică ADNc pentru a-Gal A uman cu un promotor specific ficatului conceput pentru a permite ficatului unui pacient să producă o aprovizionare continuă cu enzima a-Gal A (ClinicalTrials.gov:NCT04046224).

Se anticipează că producția constantă va reduce Gb3 și LysoGb3.251,256 În mod similar, Freeline Therapeutics utilizează un vector AAV (rAAV8) cu un promotor specific pentru ficat pentru a produce niveluri ridicate susținute de a-Gal A.

Datele preliminare privind doza inițială din studiul de creștere a dozei au raportat o creștere de 3- până la 4-ori a activității plasmaa-Gal A până în săptămâna 4 după administrare și au fost susținute prin limita de date.251

On March 10, 2020, the EuropeanCommission granted orphan drug designation for FLT190for the treatment of Fabry disease, based on a positive opinionfrom the Committee for Orphan Medicinal Products of theEuropean Medicines Agency.257 4D Molecular Therapeutics isalso pursuing a gene therapy study care este recent deschisă înscrierea.

MPS tip III (MPS III)-sindrom Sanfilippo

MPS III, cunoscut și sub denumirea de sindrom Sanfilippo, este o tulburare progresivă caracterizată prin acumularea de glicozaminoglican în celulele neurale.254 MPS III afectează în primul rând SNC, ducând la neurodegenerare, dizabilitate intelectuală progresivă și regresie de dezvoltare.

Deoarece creierul este cel mai afectat organ cu MPS III, terapiile de înlocuire a genelor direcționate pe creier au devenit din ce în ce mai studiate atât pentru MPS IIIA, cât și pentru MPS IIIB de către diferiți sponsori, folosind abordări similare. LYSOGENE, o companie de biotehnologie din Franța, a folosit AAVrh.10 pentru a transporta SGSH uman. şi SUMF1 ADNc pentru tratamentul MPS II.

Vectorul terapeutic AAVrh.10-hMPS3A a fost administrat la patru copii într-un prim studiu de fază I la om, prin injecții intracerebrale. Toți cei patru pacienți au fost urmăriți timp de un an după administrare.

Rezultatele studiului au dovedit că metoda de administrare este sigură pentru livrarea directă a vectorului AAV în SNC. Evaluările neurocognitive au sugerat un beneficiu cognitiv la copilul cel mai mic, în timp ce un beneficiu mai limitat la cei trei pacienți mai în vârstă. injecții, au administrat un vector rAAV2/5 care codifică aN-acetilglucozaminidaza umană (NAGLU) la șapte copii pentru tratamentul MPS IB.

În urma administrării, activitatea NAGLU în SNC a fost crescută de la nivelul inițial cu producția de enzime susținute de celule de cretă. Toți pacienții au prezentat îmbunătățiri ale evaluărilor lor neurocognitive, cu cea mai tânără funcționare apropiată de cea a copilului.

Aceste rezultate sugerează că această abordare ar putea preveni scăderea cognitivă lentă la copiii cu parlamentari IB.259Additional in vivo și ex vivo faza I/II Gene-terapie Studii clinice pentru parlamentari sunt enumerați în tabelul 1.

NCL-urile sunt un grup de afecțiuni neurodegenerative moștenite, autosomale, progresive ale copilăriei, caracterizate clinic prin demență, epilepsie și pierderea vederii prin degenerare retiniană.

NCL-urile sunt cauzate de o acumulare de lipofuscină ceroidă în celulele neuronale din creier și retină. Până în prezent, există 13 forme de NCL, fiecare având defecte distincte în genele care codifică proteinele din sistemul lizozomal.260–262 În prezent, nu există tratamente aprobate pentru NCL.

Pentru a găsi o terapie eficientă pentru NCL, au fost explorate noi strategii de înlocuire a genelor. Worrall și colab.263 au dezvoltat un vector AAV de serotip 2 care exprimă ADNc CLN2 uman (AAV2CUhCLN2) și au administrat vectorul în SNC a 10 copii cu NCL infantil târziu (LINCL) .262

În comparație cu subiecții de control, progresia bolii evaluată prin CNSimaging a fost mai lentă, deși nu este semnificativă statistic, prezentând substanță cenușie și volum ventricular redus.

În special, rezultatele de la scara Hamburg modificată după doza au demonstrat o scădere funcțională semnificativ mai lent în comparație cu grupul de control.262,263 De asemenea, cu utilizarea unei abordări in vivo, Cain și colab.

264 a dezvoltat vectorul ascAAV9 care exprimă gena hCLN6 sub controlul promotorului hibrid aCB.262 scAAV9.CB.hCLN6 a fost injectat intratecal în LCR al NHP de 4-ani și intracerebroventricular (icv) la șoareci.

Expresie ridicată a transgenelor a fost găsită în tot creierul și măduva spinării NHP-urilor cu foarte puține anomalii de laborator. Icvinjecția administrată șoarecilor a prezentat, de asemenea, rezultate promițătoare, inclusiv prevenirea patologiei clasice a bolii cerebrale CLN6, corectarea deficitelor comportamentale și creșterea supraviețuirii.

Luate împreună, rezultatele indică eficacitatea și siguranța scAAV9.CB.hCLN6.262,264. Această abordare a fost adoptată de Amicus Therapeutics și este în prezent studiată clinic la pacienții cu boala Batten (ClinicalTrials.-gov: NCT02725580). Alte studii clinice de terapie genetică în faza I/II in vivo pentru NCL sunt enumerate în Tabelul 4.

Concluzii

Apariția terapiei avansate în boala de stocare lizozomală oferă noi oportunități pentru pacienți și, sperăm, oportunități terapeutice transformatoare.

Pe măsură ce domeniul se maturizează, sperăm că opțiuni terapeutice suplimentare sigure și eficiente vor fi disponibile pe scară largă. Există încă provocări pentru stabilirea unei rețele de furnizori calificați pentru administrarea medicamentelor de terapie genetică.

MULȚUMIRI

Această lucrare a fost susținută de Institutele Naționale de Sănătate din SUA Grantk08 HL 146991-01 (lag și de un Institut canadian de subvenție al Institutului de HealthResearch 18059 (JPT)

CONTRIBUȚII AUTORULUI

Toți autorii au contribuit la scrierea acestui articol.

DECLARAȚIE DE INTERESE

Am primit taxe de consultanță pentru AveXis, Amicus, Neurogene, AffiniaTherapeutics și Novartis. SJG a primit venituri din redevențe și/sau consultanță de la Asklepios Biopharma, Neurogene, Abeona Therapeutics, Sarepta Therapeutics, Vertex Pharmaceuticals, LYSOGENE și Amicus Therapeutics. LAG deține proprietatea intelectuală legată de utilizarea unei proteine ​​​​variante factor VIII pentru terapia genică, a servit ca consultant pentru Pfizer și este investigatorul principal clinic în studiile de fază I/II de hemofilie A și B sponsorizate de SparkTherapeutics/Roche și, respectiv, Pfizer.

REFERINȚE

1. Burghes, AH și Beattie, CE (2009). Atrofia musculară spinală: de ce nivelurile scăzute de proteine ​​ale neuronului motor de supraviețuire îmbolnăvesc neuronii motori? Nat. Pr. Neurosci. 10.597–609.

2. Verhaart, IEC, Robertson, A., Wilson, IJ, Aartsma-Rus, A., Cameron, S., Jones, CC, Cook, SF și Lochmüller, H. (2017). Prevalența, incidența și frecvența purtătorului atrofiei musculare spinale legate de 5q - o revizuire a literaturii. 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 de exemplare. EURO. 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. ., şi colab. (1995). Identificarea și caracterizarea unei gene care determină atrofia musculară spinală. Celula 80, 155–165.

5. Monani, Ur, Lorson, CL, Parsons, DW, Prior, TW, Androphy, EJ, Burghes, AH și McPherson, JD (1999). O singură diferență de nucleotide care modifică SplicingPatterns distinge gena SMA SMN1 de gena copiei SMN2. Zumzet. Mol.Genet. 8, 1177–1183.

6. Lorson, CL, Hahnen, E., Androphy, EJ și Wirth, B. (1999). O singură nucleotidă din gena SMN reglează splicing-ul și este responsabilă de atrofia musculară spinală.Proc. Natl. Acad. Sci. SUA 96, 6307–6311.

7. Feldkötter, M., Schwarzer, V., Wirth, R., Wienker, TF și Wirth, B. (2002). Analize cantitative ale SMN1 și SMN2 bazate pe PCR cu ciclor de lumină în timp real: purtător rapid și foarte fiabil testarea și predicția severității muscularatrofiei spinale. A.m. 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 și colab. (2014). Studiu observațional al atrofiei musculare spinale de tip I și implicații pentru studii clinice. Neurologie 83, 810–817.

9. Foust, KD, Nurre, E., Montgomery, CL, Hernandez, A., Chan, CM și Kaspar, BK (2009). AAV9 intravascular vizează de preferință neuronii neonatali și astrocitele adulte. Nat. Biotehnologia. 27, 59–65.

10. Duque, S., Joussemet, B., Riviere, C., Marais, T., Dubreil, L., Douar, AM, Fyfe, J., Moullier, P., Colle, MA și Barkats, M. (2009). Administrarea intravenoasă a AAV9 auto-complementară permite livrarea transgenelor la neuronii motori adulți. Acolo. 17, 1187–1196.

11. Foust, KD, Wang, X., McGovern, VL, Braun, L., Bevan, AK, Haidet, AM, Le, TT, Morales, PR, Rich, MM, Burghes, AH și Kaspar, BK (2010) ). Salvarea fenotipului de atrofie musculară spinală într-un model de șoarece prin livrarea postnatală timpurie a SMN. Nat. Biotehnologia. 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. și Barkats, M. (2011). Livrarea intravenoasă scAAV9 a unei secvențe SMN1 optimizate cu codon salvează șoarecii SMA. Zumzet. Mol. Genet. 20, 681–693.

For more information:1950477648nn@gmail.com