Spinaalse lihasatroofia ravi arendamine: lihasdüstroofiate ja neurodegeneratiivsete häirete väljavaated, 6. osa

SMN1 geeniteraapia: Onasemnogene abeparvovec/Zolgensma™

Alternatiivne viis SMN-valgu taseme tõstmiseks inmotoneuronites ja teistes rakutüüpides on SMN1 geeniteraapia.

Geeniteraapia on uus ravimeetod, mis ravib DNA järjestusi muutes erinevaid haigusi. Viimastel aastatel on üha rohkem uuringuid näidanud, et geeniteraapia võib parandada ka mälu ja sellel on potentsiaalsed terapeutilised mõjud sekkumisel Alzheimeri tõvesse, õpiraskustesse jne.

Esiteks võib geeniteraapia olla suunatud mõne mäluga seotud geeni parandamisele või reguleerimisele. Näiteks APOE geen mängib olulist rolli Alzheimeri tõve esinemises ning praegused uuringud on leidnud seose APOE geeni variatsiooni ja selle esinemise vahel Alzheimeri tõve puhul. Geeniteraapia võib olla võimeline suunama muutusi APOE geenis ja vähendada Alzheimeri tõve esinemist allikast.

Teiseks võib geeniteraapia olla suunatud ka neuronite ja sünapsidega seotud geenidele. Uuringud näitavad, et muutused neurotransmitterites, nagu dopamiin ja atsetüülkoliin, võivad mõjutada õppimist ja mälu. Geeniteraapia võib toimida neuronitele, et soodustada salvestatud teabe sünaptilist edastamist ja parandada mäluefekte.

Lisaks eeldatakse, et geeniteraapia uuringud annavad rohkem võimalusi mälu parandamiseks. Teadlased teevad kõvasti tööd, et uurida seost mõnede geenide ja ajumehhanismide vahel, lootes geeniteraapia abil otseselt ajutalitlusse sekkuda, et edendada kognitiivseid võimeid ja mälu vanemas eas.

Lühidalt öeldes on geeniteraapiat tänapäeva meditsiinis laialdaselt kasutatud ja sellel on suur potentsiaal mälu parandamisel. Kuigi inimaju geeniteraapia on alles uurimisjärgus, võime uskuda, et tehnoloogia pideva arenguga tulevikus toob geeniteraapia inimeste tervisele ja elule rohkem kasu. On näha, et me peame parandama mälu ja Cistanche deserticola võib oluliselt parandada mälu, sest Cistanche deserticola on traditsiooniline Hiina ravimmaterjal, millel on palju ainulaadseid toimeid, millest üks on mälu parandamine. Cistanche deserticola efektiivsus tuleneb paljudest selles sisalduvatest toimeainetest, sealhulgas parkhape, polüsahhariidid, flavonoidglükosiidid jne. Need koostisosad võivad mitmel viisil edendada aju tervist.

Klõpsake nuppu Tea, kuidas oma mälu parandada

Kuna SMA on monogeneetiline autosoomne retsessiivne häire, mis on põhjustatud SMN-valgu funktsiooni kadumisest, näib see geeniteraapiate jaoks suurepärase sihtmärgina.

Väikese SMN1 cDNA saab hõlpsasti pakkida mittereplitseeruvasse isekomplementaarsesse (sc) AAV9 vektorisse ja süsteemselt kohale toimetada. scAAV9 ei saa ainult toimetada SMN1 cDNA-d lihasesse ja muudesse perifeersesse koesse, vaid läbida ka BBB-d, et jõuda kesknärvisüsteemi ja seljaaju motoneuroniteni [92, 93, 195, 299].

Prekliinilised uuringud kinnitasid SMA hiiremudelis motoneuronites ja perifeersetes kudedes AAV-vahendatud geeniülekande tõttu suurenenud SMN ekspressiooni [17, 93]. SMA hiirtel, keda raviti scAAV9-vahendatud SMN1 geeniteraapiaga, pikenes eluiga märkimisväärselt üle 250 päeva [93].

Seda SMN1 edukat viiruse geeni kohaletoimetamise süsteemi nimetati Onasemnogene abeparvoveciks. Onasemnogene abeparvovec, üldtuntud kui AVXS-101, turustatakse nimetuse Zolgensma™ all. Onasemnogene abeparvovec sai esimeseks geeniteraapiaks, mis USA-s ja EMA poolt heaks kiideti SMA-ga laste (kuni kaheaastaste patsientide) raviks.

Soovitatav annus 1,1 × 1014 vektorgenoomi (vg) kehakaalu kilogrammi (kg) kohta manustatakse ühe intravenoosse süstiga. See näis olevat hästi talutav 1. või 2. tüüpi SMA-ga patsientidel ja sümptomaatilisel SMA-ga imikutel [125].

Kaks kliinilist uuringut AVXS-101-CL-101 (START,NCT02122952) ja CL-303 (STR1VE-US,NCT03306277; STR1VE-EU, NCT03461289; STR1VEAP, NCT03837184 tüübiga symptomatic) viidi läbi. patsiendid, kellel on kahe alleelse SMN1 mutatsioon ja kaks SMN2 koopiat [57, 58, 195, 198]. START oli avatud uuring, milles osales 15 SMA 1. tüüpi imikut, kes osalesid kahes kohordis.

Puuimikutele anti väike annus Onasemnogene abeparvoveci (6,7 × 1013 mg/kg). Kõik kohorti patsiendid (n=15) olid 20 kuu vanuselt veel elus ilma püsiva ventilatsioonita. Suure annusega kohordis (12 patsienti, 1,1 × 1014 mg/kg) oli CHOP INTEND skoori tõus algtasemest 9,8 punkti 1 kuu ja 15,4 punkti võrra 3 kuu pärast. Lisaks istus 11 suurt annust saanud patsienti ilma abita, 9 keeras end ümber, 11 sai suu kaudu toitu ja oskas rääkida ning 2 kõndis iseseisvalt.

Seerumi aminotransferaaside taseme tõus ilmnes neljal patsiendil, keda raviti prednisolooniga [195]. STR1VE-US uuring oli avatud ühekordse annusega 3. faasi uuring. SMA-patsiendid, kellel oli bialleelsed SMN1 mutatsioonid (deletsioon või punktmutatsioonid) ja üks kuni kaks SMN2 koopiat, olid nooremad kui 6 kuud ja sümptomid.

Nad said ühekordse intravenoosse Onasemnogene abeparvoveci annuse 1,1 × 1014 vg/kg kehakaalu kohta 30–60 minuti jooksul. 22SMA patsiendi jälgimine kavandati algselt üks kord nädalas ja pärast 4 nädalat üks kord kuus. Kõik patsiendid said iseseisvalt 30 sekundit istuda. 20 patsienti olid püsivast ventilatsioonist vabad.

Kõik peale ühe 12 patsiendist suure annusega rühmas olid saavutanud olulisi motoorseid verstaposte, nagu abistamata istumine ja CHOP INTENDi skoori järkjärguline tõus 50–60 punkti[57, 58]. Nendes uuringutes kogutud andmete põhjal eeldatakse Onasemnogene abeparvoveci pikaajalist kasulikku toimet motoorsele funktsioonile.

Kõrvaltoimeteks olid bronhioliit, kopsupõletik ja hingamishäired. Ainult kahel patsiendil ilmnes aminotransferaaside tõus. Nendes kliinilistes uuringutes täheldatud immuunsüsteemi ja eriti maksavastuse mehhanismid ei ole siiani täielikult teada. Ühel patsiendil tekkisid vesipea nähud, mille mehhanism on ebaselge.

CHOP INTENDi tulemused näitasid varajasi ja kiireid eeliseid. Patsiendid suutsid uuringu lõpus areneda ja tõhusalt neelata ilma südamepatoloogiata [57, 58].

Veel üks kliiniline uuring Onasemnogeneabeparvoveciga on käimas 1.–2. faasi avatud uuringuna intratekaalse manustamisega SMA 2. tüüpi patsientidele (6 kuud kuni 60 kuud) kolme SMN2 koopiaga (STRONG, NCT03381729). Uuring STRONG näitas mootorite vahe-eesmärkide ja raviohutuse püsivat suurenemist [90].

Intratekaalne manustamine võib vältida võimalikke immunoloogilisi reaktsioone patsientidel, kes olid enne ravi viirusega kokku puutunud. Kui inimene puutub kokku endogeensete AAV-infektsioonidega, võib käivitada immuunvastuse. [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 nende esialgsetel sõelkatsetel. 5,6% patsientidest ilmnesid lõplikul sõeluuringul kõrgenenud tiitrid ja nad ei saanud kliinilistes uuringutes Onasemnogene abeparvoveci.

Seetõttu peaks onasemnogeneabeparvoveci intratekaalselt manustamisest kasu saama enamik SMA imikuid [57,58]. Alustati veel üks 3. faasi uuring intravenoosse manustamisega 1. või 2. tüüpi SMA-sümptomaatilisele patsientidele, kellel on kaks või kolm SMN2 (SPR1NT, NCT03505099) koopiat. Esialgsed andmed viitavad sellele, et Onasemnogene abeparvovec on hästi talutav, kui seda kasutatakse kõrgetel kontsentratsioonidel (6,0 × 1013 mg/kg).

Praegu jälgitakse kahte pikaajalist jälgimisuuringut (LTFU) kuni 2033. ja 2035. aasta detsembrini. LT-001/NCT03421977 on 13 AVXS-101-CL{{10} tüübi 1. tüüpi SMA patsiendi järeluuring. } uuring (2017–2033), samas kui LT-002/NCT04042025 (2020–2035) registreerib endiselt STRONG, STR1VE ja SPR1NT patsiente.

Kõik Onasemnogene abeparvovec/Zolgensma™ kliinilised uuringud nende aja jooksul on kokku võetud joonisel 3.

SMA-teraapiate ajalised kaalutlused

SMN-valgu koguse suurendamisel neuronites ja teistes rakutüüpides pole mitte ainult eeliseid, vaid ka riske. SMN-i ekspressioonitasemed on normaalse arengu ajal tugevalt kontrollitud ja neid ei saa geeniteraapia lähenemisviisiga täpsustada. Hiiremudelite vaatlused väidavad, et viiruse üleekspressioonil võib olla pikaajalisi kahjulikke kõrvalmõjusid, mis häirivad keerulisi RNA töötlemismehhanisme.

Hiljutises uuringus on teatatud, et AAV9-SMN1 pikaajaline üleekspressioon kutsub SMAmouse mudelites esile annusest sõltuva propriotseptiivsete sünapside kadumise ja neurodegeneratsiooni, mis on seotud juba saavutatud motoorsete verstapostide kadumisega [301]. AAV9-SMN1 põhjustab neuronites tsütoplasmaatilist SMN-i agregatsiooni, mis vastab snRNP biogeneesi kahjustusele ja laialt levinud transkriptsioonihäiretele DRG neuronites [301].

Need tähelepanekud näitavad, et lisaks SMN1 ja SMN2 geenidele tuleks hinnata ja kaaluda täiendavaid terapeutilisi sihtmärke (vt allpool mitte-SMN-ravi). SMA edukaks pikaajaliseks raviks näib olevat oluline mõista ajavahemikke, mille jooksul on SMN-i valku vaja haiguse arengu ennetamiseks ning millised rakutüübid ja organid vajavad õige homöostaasi jaoks SMN-i millistel perioodidel.

SMN-i puudulikkus on embrüonaalselt surmav ja SMA areneb varases lapsepõlves või isegi sünnieelses kriitilises ajaaknas, kui neuromuskulaarsed sünapsid tugevnevad ja muutuvad küpseks. SMN2 valgu moodustamine ASO kaudu varases sünnijärgses perioodis raskes SMA hiiremudelis (P 1–4) oli tõhus haiguse alguse ärahoidmisel.

Ravitud SMA hiirte elulemus pikenes kuni 250 päeva vanuseni [127], mis vastab 16-kordsele suurenemisele. SMN-i tõstmise alustamine 10 päeva pärast sündi ei toonud mingit kasu. Hämmastav on see, et haiguse fenotüüp on kergemate SMA vormide korral pöörduv. SMA vahepealse hiiremudeli korral oli sümptomaatilisel mitte-SMN-ravil kasulik mõju [86].

Kuid ravi edasilükkamine ainult ühe või mõne päeva võrra rasketel 1. tüüpi SMA hiirtel pärast sümptomite tekkimist vähendas märkimisväärselt motoneuronite kadumise kasulikkust [93, 249] ja neuromuskulaarsete otsaplaatide morfoloogilised muutused jäid alles[183]. SMN-i valgu defitsiit mõjutab kõigepealt motoorse üksuse distaalset otsa [156, 208, 255]. Seetõttu sõltub SMN-valgu ennistamise optimaalne ajavahemik rasketel juhtudel neuromuskulaarsete otsaplaatide küpsemistasemest [147].

Uuringud SMA hiiremudelitega näitavad, et optimaalne kliiniline toime rasketel juhtudel sõltub varasest sünnitusjärgsest rakendusest. Seda näidati ka SMN-ist sõltumatute terapeutiliste lähenemisviiside puhul hiiremudelites [291]. Kahes patsientidega tehtud kliinilises uuringus tehti sarnaseid tähelepanekuid.

Kahe või kolme SMN2 koopiaga imikutel ravi alustamine sümptomaatiliselt avaldas oluliselt tugevamat mõju kui ravi alustamine, kui esimesed sümptomid olid juba ilmnenud. Kui Nusinersen/Spinraza™-ravi alustatakse vähem kui 2 elukuu pärast ja pärast keskmiselt 2,9-aastast ravi võib 100% lastest jõuda iseseisva istumise verstapostini. Veelgi enam, 88% patsientidest võis ka iseseisvalt kõndida [59].

Seevastu ravi mõju vähenes märgatavalt 3. faasi uuringus Nusinersen/Spinraza™-ga, kus ravi alustati pärast sümptomite tekkimist lastel kahe SMN2 koopiaga. Postsümptomaatiline ravi vähendas suremust, kuid ainult 51% patsientidest paranes motoorne funktsioon ja ainult 8% suutis iseseisvalt istuda 13 kuud pärast ravi algust [89].

Kokkuvõtteks võib öelda, et SMNelevationi viivitus mitme nädala kuni 5 kuu võrra võib oluliselt vähendada motoorsete vahe-eesmärkide saavutamist. Seetõttu on oluline, et SMA-ga laste ravi algaks kohe pärast diagnoosimist. Need tähelepanekud annavad ka tugeva argumendi vastsündinu süstemaatiliseks sõeluuringuks, et tuvastada sümptomaatilised ja varajased sümptomaatilised juhtumid.

Enne sümptomite ilmnemist ja motoneuroni pöördumatu degeneratsiooni algust tuleb vastsündinu sõeluuringuga tuvastatud laps suunata kohe ravile. Kui SMN-i tase on väga madal, kaotavad motoneuronid lühikese aja jooksul oma funktsiooni ja liiguvad faasi, kus taastamine võib olla piiratud ning motoneuronite funktsiooni edukaks taastamiseks ja/või raku regenereerimiseks vajalik ajaaken võib vahele jääda.

Esimesel aastal on Spinraza™ rakenduse kulud ligikaudu 400,000–500,000 (või 400,000–500,000). Kokku arvestatakse patsiendi eluea kohta 250,000–300,000 (või 250,000–300,000) $ aastas.

Üks Zolgensma™ rakendus maksab 2 miljonit dollarit. Peagi peaks FDA ja EMA heaks kiitma üha rohkem geenidele suunatud ravistrateegiaid. Selliste teraapiate kulud võivad tervishoiuteenuste osutajate jaoks muutuda problemaatiliseks.

For more information:1950477648nn@gmail.com