Razvoj terapije za spinalnu mišićnu atrofiju: perspektive za mišićne distrofije i neurodegenerativne poremećaje, dio 6

SMN1 genska terapija: Onasemnogene abeparvovec/Zolgensma™

Alternativni način za povećanje nivoa SMN proteina u motoneuronima i drugim tipovima ćelija je SMN1 genetska terapija.

Genska terapija je nova metoda liječenja koja tretira različite bolesti promjenom DNK sekvenci. Posljednjih godina sve više studija pokazuje da genska terapija također može poboljšati pamćenje i ima potencijalne terapeutske efekte u intervenciji kod Alchajmerove bolesti, teškoća u učenju itd.

Prvo, genska terapija može ciljati na popravku ili regulaciju nekih gena povezanih s pamćenjem. Na primjer, APOE gen igra važnu ulogu u nastanku Alchajmerove bolesti, a trenutna istraživanja su otkrila vezu između varijacije gena APOE i njegove pojave kod Alchajmerove bolesti. Genska terapija može biti u stanju ciljati promjene u APOE genu i smanjiti pojavu Alchajmerove bolesti iz izvora.

Drugo, genska terapija također može ciljati gene povezane s neuronima i sinapsama. Istraživanja pokazuju da promjene u neurotransmiterima kao što su dopamin i acetilkolin mogu utjecati na učenje i pamćenje. Genska terapija može djelovati na neurone kako bi promovirala sinaptički prijenos pohranjenih informacija i poboljšala efekte pamćenja.

Osim toga, očekuje se da će istraživanje genske terapije pružiti više mogućnosti za poboljšanje pamćenja. Naučnici naporno rade na proučavanju veze između nekih gena i moždanih mehanizama, nadajući se da će direktno intervenirati u funkciju mozga putem genske terapije kako bi promovirali kognitivne sposobnosti i pamćenje u starosti.

Ukratko, genska terapija se široko koristi u modernoj medicini i ima veliki potencijal u poboljšanju pamćenja. Iako je genska terapija za ljudski mozak još uvijek u fazi istraživanja, možemo vjerovati da će uz kontinuirani razvoj tehnologije u budućnosti, genska terapija donijeti više koristi za ljudsko zdravlje i život. Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje jer je cistanche deserticola tradicionalni kineski ljekoviti materijal koji ima mnogo jedinstvenih učinaka, od kojih je jedno poboljšanje pamćenja. Djelotvornost Cistanche deserticola proizlazi iz brojnih aktivnih sastojaka koje sadrži, uključujući taninsku kiselinu, polisaharide, flavonoidne glikozide, itd. Ovi sastojci mogu promovirati zdravlje mozga na različite načine.

Kliknite na saznajte načine da poboljšate svoje pamćenje

Budući da je SMA monogenetski autosomno recesivni poremećaj koji je uzrokovan gubitkom funkcije SMN proteina, čini se kao odlična meta za genetske terapije.

Mala SMN1 cDNK može se lako upakovati u nereplicirajući samokomplementarni (sc)AAV9 vektor i isporučiti sistemski. scAAV9 ne može samo da isporuči SMN1 cDNK do mišića i drugog perifernog tkiva, već i da prođe kroz BBB da bi stigao do CNS-a i motoneurona kičme [92, 93, 195, 299].

Pretkliničke studije potvrdile su povišenu ekspresiju SMN-a iz AAV-posredovanog transfera gena u motoneuronima i perifernim tkivima u mišjem modelu SMA [17, 93]. SMA miševi koji su tretirani scAAV9-posredovanom SMN1 genetskom terapijom pokazali su značajno produženje životnog vijeka preko 250 dana [93].

Ovaj uspješan sistem isporuke virusnih gena za SMN1 nazvan je Onasemnogene abeparvovec. Onasemnogeni abeparvovec, opšte poznat kao AVXS-101, komercijalizovan je pod imenom Zolgensma™. Onasemnogene abeparvovec postala je prva genska terapija koja je odobrena u SAD-u za liječenje pedijatrijskih pacijenata sa SMA (do dvije godine starosti) i od strane EMA.

Preporučena doza od 1,1×1014 vektorgenoma (vg) po kilogramu (kg) tjelesne težine daje se jednom intravenskom injekcijom. Činilo se da se dobro podnose kod pacijenata sa SMA tipa 1 ili 2 i kod novorođenčadi bez simptoma SMA [125].

Dva klinička ispitivanja AVXS-101-CL-101 (START,NCT02122952) i CL-303 (STR1VE-US,NCT03306277; STR1VE-EU, NCT03461289; STR1VEAP, NCT03837184) obavljena su sa tipom SMA1 pacijenti koji nose dvoalelnu mutaciju SMN1 i dvije SMN2 kopije [57, 58, 195, 198]. START je bila otvorena studija sa 15 novorođenčadi SMA tipa 1 upisane u dvije kohorte.

Dojenčad na drvetu dobila je nisku dozu Onasemnogene abeparvovec (6,7×1013 mg/kg). Svi pacijenti u kohorti (n=15) su još uvijek bili živi bez stalne ventilacije u dobi od 20 mjeseci. U kohorti visokih doza (12 pacijenata, 1,1 × 1014 mg/kg), povećanje u odnosu na početnu vrijednost od 9,8 bodova nakon 1 mjeseca i 15,4 poena nakon 3 mjeseca u CHOP INTEND rezultatu je postalo vidljivo. Pored toga, 11 pacijenata sa visokim dozama sjedilo je bez pomoći, 9 se prevrnulo, 11 se hranilo oralno i moglo je govoriti, a 2 su hodala samostalno.

Povišeni nivoi aminotransferaze u serumu su se javili kod 4 pacijenta koji su liječeni prednizolonom [195]. Studija STR1VE-US bila je otvorena studija faze 3 s jednom dozom. Pacijenti sa SMA sa bialelnim mutacijama SMN1 (delecijske ili tačkaste mutacije) i jednom do dvije kopije SMN2 bili su mlađi od 6 mjeseci i bili su simptomatični.

Dobili su jednu intravensku dozu Onasemnogene abeparvovec od 1,1×1014 vg/kg tjelesne težine u trajanju od 30-60 min. Praćenje pacijenata sa 22SMA u početku je bilo planirano jednom sedmično, a nakon 4 sedmice jednom mjesečno. Svi pacijenti su mogli samostalno da sjede 30 s. 20 pacijenata je bilo oslobođeno stalne ventilacije.

Svi osim jednog od 12 pacijenata u kohorti visokih doza postigli su značajne motoričke prekretnice kao što je sjedenje bez asistencije i serijska inkrementalna povećanja CHOP INTEND skora od 50-60 bodova[57, 58]. Na osnovu podataka prikupljenih u ovim ispitivanjima, očekuje se dugotrajno blagotvorno djelovanje Onasemnogene abeparvoveca na motoričku funkciju.

Neželjeni efekti su bili bronhiolitis, upala pluća i respiratorni distres. Samo dva pacijenta su pokazala povišene aminotransferaze. Mehanizmi imunološkog, a posebno jetrenog odgovora uočeni u ovim kliničkim studijama, još uvijek nisu u potpunosti shvaćeni. Jedan pacijent je razvio znakove hidrocefalusa čiji mehanizam nije jasan.

CHOP INTEND rezultati su prikazali rane i brze prednosti. Pacijenti su bili u stanju da napreduju i gutaju efikasno bez ikakve srčane patologije na kraju studije [57, 58].

Još jedno kliničko ispitivanje sa Onasemnogeneabeparvovecom je u toku kao otvoreno ispitivanje faze 1-2 sa intratekalnom primenom kod pacijenata sa SMA tipa 2 (6 meseci do 60 meseci) sa tri SMN2 kopije (STRONG, NCT03381729). STRONG studija je pokazala trajni napredak u motoričkim prekretnicama i sigurnosti liječenja [90].

Intratekalna primjena mogla bi zaobići potencijalne imunološke reakcije kod pacijenata koji su prije terapije bili izloženi virusu. Kada je pojedinac izložen endogenim AAV infekcijama, može se pokrenuti imunološki odgovor. [27, 312].

Thus a significant number of individuals produce neutralizing antibodies and block the gene transfer to cellular targets [3, 312]. The two studies by Day et al. [57, 58] revealed that 7.7% of the SMA patients and 14.8% of their biological mothers were positive for AAV9 reactive antibodies with exclusionary antibody titers>1:50 na njihovim početnim testovima. 5,6% je pokazalo povišene titre na svom konačnom skriningu i isključeno je iz primanja Onasemnogene abeparvoveca u kliničkim ispitivanjima.

Stoga bi većina dojenčadi sa SMA trebala imati koristi od primjene Onasemnogeneabeparvoveca kada se daje intratekalno [57,58]. Započeta je još jedna studija faze 3 s intravenskom primjenom kod presimptomatskih pacijenata sa SMA tipa 1 ili 2 sa dvije ili tri kopije SMN2 (SPR1NT, NCT03505099). Preliminarni podaci sugeriraju da se onasemnogen abeparvovec dobro podnosi kada se primjenjuje u koncentracijama na butinama (6,0×1013 mg/kg).

Dvije dugoročne studije praćenja (LTFU) trenutno se prate do decembra 2033. i 2035. LT-001/NCT03421977 je prateća studija sigurnosti 13 pacijenata sa SMA tipa 1 u AVXS-101-CL{{10} } ispitivanje (2017–2033), dok LT-002/NCT04042025 (2020–2035) i dalje uključuje pacijente iz STRONG, STR1VE i SPR1NT.

Sva klinička ispitivanja Onasemnogene abeparvovec/Zolgensma™ u vremenskom okviru su sažeta na slici 3.

Vremenska razmatranja za SMA terapije

Povećanje količine SMN proteina u neuronima i drugim tipovima ćelija ne samo da ima prednosti već nosi i rizike. Nivoi ekspresije SMN su visoko kontrolisani tokom normalnog razvoja i ne mogu se fino podesiti pristupom genske terapije. Zapažanja na modelima miševa tvrde da bi prekomjerna ekspresija virusa mogla imati dugoročne štetne nuspojave interferencijom sa složenim mehanizmima obrade RNK.

U nedavnoj studiji, objavljeno je da dugotrajna prekomjerna ekspresija AAV9-SMN1 inducira gubitak proprioceptivnih sinapsi ovisan o dozi i neurodegeneraciju u modelima SMAmouse povezana s gubitkom već postignutih motoričkih prekretnica [301]. AAV9-SMN1 dovodi do citoplazmatske SMN agregacije u neuronima koja odgovara poremećenoj biogenezi snRNP i široko rasprostranjenim abnormalnostima transkripcije u DRG neuronima [301].

Ova zapažanja ukazuju na to da treba procijeniti i razmotriti dodatne terapijske mete osim SMN1 i SMN2 gena (vidi dolje ne-SMN tretmane). Za uspješno dugotrajno liječenje SMA, čini se da je važno razumjeti vremenske okvire u kojima je SMN protein potreban da spriječi razvoj bolesti, i koji tipovi ćelija i organi trebaju SMN u kojim periodima za pravilnu homeostazu.

Nedostatak SMN-a je embrionalno smrtonosan, a SMA se razvija u ranom djetinjstvu ili čak prenatalno unutar kritičnog vremenskog okvira kada neuromuskularne sinapse ojačaju i postanu zrele. Konstitucija SMN2 proteina putem ASO pristupa tokom ranog postnatalnog perioda u teškom SMA mišjem modelu (P 1–4) bila je efikasna u prevenciji početka bolesti.

Stopa preživljavanja liječenih SMA miševa je produžena do 250 dana starosti [127] što odgovara 16-strukom povećanju. Pokretanje SMN elevacije 10 dana nakon rođenja nije dalo nikakvu korist. Zapanjujuće je da je fenotip bolesti reverzibilan u blažim oblicima SMA. U srednjem SMA mišjem modelu, post-simptomatski tretman bez SMN imao je korisne efekte [86].

Međutim, odgađanje tretmana za samo jedan ili nekoliko dana kod teškog SMA tipa 1 miševa nakon pojave simptoma značajno je smanjilo korist [93, 249] na gubitak motoneurona, a morfološke promjene neuromišićnih završnih ploča su ostale[183]. Deficiti proteina SMN prvo utiču na distalni kraj motoričke jedinice [156, 208, 255]. Stoga, optimalno vremensko razdoblje za ponovno uspostavljanje SMN proteina u teškim slučajevima zavisi od nivoa sazrevanja neuromuskularnih završnih ploča [147].

Studije s mišjim modelima SMA pokazuju da optimalni klinički učinak u teškim slučajevima ovisi o ranim postnatalnim primjenama. Ovo je također pokazano za SMN nezavisne terapijske pristupe na mišjim modelima [291]. U dva klinička ispitivanja s pacijentima, slična su zapažanja.

Presimptomatski početak liječenja kod beba s dvije ili tri kopije SMN2 imalo je znatno jače efekte nego započinjanje terapije kada su se već pojavili prvi simptomi. Kada se liječenje lijekom Nusinersen/Spinraza™ započne s manje od 2 mjeseca života, a nakon medijane od 2,9 godina liječenja, 100% djece može dostići prekretnicu samostalnog sjedenja. Štaviše, 88% pacijenata je moglo i samostalno hodati [59].

Nasuprot tome, činilo se da su efekti terapije značajno smanjeni u fazi 3 ispitivanja sa Nusinersen/Spinraza™ gde je terapija započeta nakon pojave simptoma kod dece sa 2 kopije SMN2. Postsimptomatsko liječenje rezultiralo je smanjenjem mortaliteta, ali je samo 51% pacijenata pokazalo poboljšanu motoričku funkciju, a samo 8% je moglo samostalno sjediti 13 mjeseci nakon početka terapije [89].

Zaključno, kašnjenje SMNelevation-a za nekoliko sedmica do 5 mjeseci može značajno smanjiti postizanje motoričkih prekretnica. Stoga se čini važnim da terapija kod djece sa SMA počne odmah nakon postavljanja dijagnoze. Ova zapažanja također pružaju snažan argument za sistematski skrining novorođenčadi, kako bi se otkrili pre-simptomatski i rani simptomatski slučajevi.

Prije nego što se pojave simptomi i započne ireverzibilna degeneracija motoneurona, bebe identificirane skriningom novorođenčeta treba odmah uputiti na terapiju. Kada su nivoi SMN vrlo niski, motoneuroni gube svoju funkciju u kratkom vremenskom okviru i napreduju prema fazi kada bi restauracija mogla biti ograničena, a vremenski okvir za uspješnu obnovu funkcije motoneurona i/ili ćelijske regeneracije mogao bi biti propušten.

Troškovi za Spinraza™ aplikaciju u prvoj godini iznose približno $400,000–500,000 (ili €400,000–500,000). Ukupno $250,000–300,000 (ili €250,000–300,000) godišnje se obračunava za životni vijek pacijenta.

Jedna aplikacija Zolgensma™ košta 2 miliona dolara. Uskoro se očekuje da će FDA i EMA odobriti sve veći broj terapijskih strategija usmjerenih na gene. Troškovi za takve terapije tada bi mogli postati problematični za zdravstvene radnike.

For more information:1950477648nn@gmail.com