Az AAV-kkal végzett in vivo génterápia jelenlegi klinikai alkalmazásai 1. rész

Az örökletes betegségeket a gének mutációi okozzák, és több mint 7,000 ritka betegség több mint 30 millió amerikait érint.

A genetikai betegségek olyan génmutációk által okozott betegségek, mint például a veleszületett süketség, agyi degeneráció stb. Ezeknek a betegségeknek az előfordulását genetikai tényezők határozzák meg, és a memória fontos kognitív képesség, amelyet mindennapi életünkben használnunk kell.

A genetikai betegségek azonban nem feltétlenül sértik a memóriát. Számos tanulmány kimutatta, hogy bár van bizonyos kapcsolat bizonyos genetikai betegségek és a memória között, sok genetikai tényező nincs hatással egyes emberek emlékezetére.

Például tanulmányok kimutatták, hogy egyes emberek hordozhatják az Alzheimer-kór génjét, de a későbbi életéveikben még mindig képesek fenntartani a normális memóriát és kognitív képességeiket. Bár ezeknél az embereknél fennáll az Alzheimer-kór kialakulásának kockázata, a betegség nem feltétlenül érinti őket.

Ezenkívül számos genetikai tényező pozitív hatással lehet az ember memóriájára. Például egyes tanulmányok kimutatták, hogy néhány myopia génnel rendelkező ember jobban emlékszik a statikus tárgyak helyére. Ezeknek az embereknek különleges kognitív képességeik vannak, amelyek összefüggésbe hozhatók a myopia génjeikkel.

Ezen túlmenően, néhány ember hordozhat bizonyos génmutációkat, amelyek megkönnyítik az emberek számára a dolgok emlékezését és látását. Ezek a genetikai tényezők kiváló kognitív képességeket adnak ezeknek az embereknek.

Ezért, bár van bizonyos kapcsolat az örökletes betegségek és a memória között, pozitívan kell tekintenünk erre a kapcsolatra. A memória fontos kognitív képesség, és megfelelő edzéssel fejleszthető. Talán úgy tekinthetjük az örökletes betegségeket, mint a memóriánk fejlesztésére, a nehézségek leküzdésére és a kognitív képességeink fejlesztésére irányuló kihívást. Látható, hogy javítanunk kell a memóriánkat, a Cistanche pedig jelentősen javíthatja a memóriánkat, mert a Cistanche egy hagyományos kínai orvoslás, számos egyedi hatással, amelyek közül az egyik a memória javítása. A Cistanche hatékonyságát a benne található különféle hatóanyagok jelentik, beleértve a csersavat, poliszacharidokat, flavonoid glikozidokat stb. Ezek az összetevők számos módon elősegíthetik az agy egészségét.

Kattintson a Ismerje meg a rövid távú memória javításának módját

Több mint 30 éve kutatók százai állítják, hogy a genetikai módosítások hatékony kezelést biztosítanak számos öröklött emberi betegségre, tartós és esetleg gyógyító klinikai előnyöket kínálva egyetlen kezeléssel.

Ez az áttekintés az adeno-asszociált vírust (AAV) alkalmazó génterápiára korlátozódik, mivel az e vektor által szállított gén nem integrálódik a beteg genomjába, és alacsony immunogenitású.

Jelenleg öt forgalomba hozatalra engedélyezett és jelenleg elérhető kezelés létezik, például a Luxturna, a Zolgensma, a két kiméra antigén receptor T-sejt (CAR-T) terápia (Yescartaan és Kymriah) és a Strimvelis (az adenozin-deamináz-súlyos kombinált immunhiányra jóváhagyott gammaretrovírus [ADA-SCID) ] Európában). Több tucat más kezelés is alárendelt klinikai vizsgálat.

Az áttekintő cikk átfogó áttekintést nyújt az in vivo géntranszferrel végzett terápia területéről. Áttekintjük a neuromuszkuláris rendellenességek génterápiáját (spinalis izomsorvadás [SMA]; Duchenne-izomdisztrófia [DMD]; X-hez kötött myotubularis myopathia [XLMTM]; és a központi idegrendszer betegségei, beleértve az Alzheimer-kórt, a Parkinson-kórt, a Canavan-kórt, az aromás L-kórt -aminosav-dekarboxiláz[AADC]-hiány és óriás axonális neuropátia), szemészeti rendellenességek (Leber congenital amaurosis, időskori makuladegeneráció [AMD], choroiderémia, achromatopsia, retinitispigmentosa és X-hez kötött retinoschisis), vérzéses hemofília, raktározási rendellenességek rendellenességek.

Az örökletes betegségeket a gének mutációi okozzák. Több mint 7,000 ritka betegség 30 millió amerikait érint, azaz a lakosság körülbelül 10%-át. A ritka betegségek nemzeti szervezete szerint világszerte több száz millió beteg él. A betegek kétharmada gyermek. Jelenleg ezeknek a betegeknek több mint 95 százalékára nincs hatékony terápia.

A genetikai betegségekre jóváhagyott néhány gyógyszeralapú kezelés a legjobb esetben is kezeli vagy módosítja a tüneteket. Azonban nem foglalkoznak a betegség mögöttes genetikai okával.

Ezért ezeket a gyógyszereket egész életen át kell beadni. Kutatók százai szentelték életüket annak a törekvésnek, ami kezdetben lehetetlen álomnak tűnt: az örökletes betegségek génterápiájának kifejlesztésére, azaz az egyén érintett génjének egyszeri gyógyító, helyreállító változására, minimálisra csökkenti vagy egyenletesen megszünteti a tüneteket a beteg egész életében.

Ez az álom most valóra vált: a génterápia nagymértékben javítja a jelenleg gyógyíthatatlan örökletes betegségek kilátásait! Ez az áttekintés az adeno-asszociált vírust (AAV) alkalmazó génterápiára korlátozódik, mivel az e vektor által szállított gén nem integrálódik a beteg genomjába.

A Glyberát az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága (FDA) 2012 októberében hagyta jóvá, mint az első AAV-közvetített génterápiát, amely elérte ezt a mérföldkövet. A Glybera által korrigált örökletes lipoprotein lipázhiány (LPLD), amely hasnyálmirigy-gyulladásban, visszatérő hasi fájdalomban és a nagyon magas trigliceridszintből eredő, zsírral teli foltokban nyilvánul meg.

Azonban a betegség ritkasága (1/millió), a beteg költségei, valamint a terápiás készenlét fenntartásának költségei nagyon megnehezítették a gén kereskedelmi forgalomba hozatalának folytatását. A génterápia ezen formáját 2018 után már nem tették elérhetővé, akkor a világon mindössze 31 embert kezeltek.

Jelenleg öt, kereskedelmi forgalomba hozatalra jóváhagyott kezelés létezik, amelyek jelenleg elérhetők: a Luxturna, a Zolgensma, a két kiméra antigénreceptor T-sejt (CAR-T) terápia (Yescarta és Kymriah) és a Strimvelis (a gammaretrovírus, amelyet adenozin-deamináz-súlyos kombinált immunhiány esetén engedélyeztek). [ADA-SCID] Európában).Több tucat egyéb kezelés is van klinikai vizsgálatok alatt.

Az áttekintő cikk átfogó áttekintést nyújt az in vivo géntranszferrel végzett terápia területéről, amely egy génterápiás vektor közvetlen beadásán alapul, nem pedig génkorrigált sejtek transzplantációján.

Itt áttekintjük a neuromuszkuláris rendellenességek in vivo génterápiáját (spinalmuscularis atrófia [SMA]; Duchenne-izomdystrophia [DMD]; X-hez kötött myotubularis myopathia [XLMTM]; és a központi idegrendszer betegségei [CNS], beleértve az Alzheimer-kórt [AD] , Parkinson-kór [PD], Canavan-kór [CD], aromás L-aminosav-dekarboxiláz [AADC] hiány és óriás axonális neuropátia [GAN]), szemészeti rendellenességek (Leber congenital amaurosis [LCA], időskori makuladegeneráció [AMD] ], choroiderémia, achromatopsia [ACHM], retinitis pigmentosa és X-hez kötött retinoschisis [XLRS]), a vérzési rendellenesség hemofília és lizoszómális tárolási rendellenességek (LSD).

Ezen területek mindegyikén fantasztikus az előrelépés, klinikai vizsgálatok folynak, és egyes esetekben a kezeléseket a szabályozó ügynökségek hagyják jóvá, és kereskedelmi forgalomba hozzák.

Klinikai génterápia neuromuszkuláris rendellenességekben

A klinikai génterápia különféle formáiban gyorsan fejlődik, és reményt ad, amelyre a ritka betegségek szélesebb közössége már régóta vár. A neuromuszkuláris betegségek génátvitelének legígéretesebb vírusvektora az AAV, amely kiváló biztonsági profillal és transzlációs hatékonysággal rendelkezik.

Három ígéretes klinikai AAV génterápiás megközelítést tekintünk át, amelyek ígéretesek a súlyos és legyengítő neuromuszkuláris betegségekben szenvedő betegek számára.

SMA

Az SMA egy pusztító neurodegeneratív betegség, amely a motoros neuronok progresszív elvesztésének eredménye.1

Ez az autoszomális recesszív rendellenesség a túlélési motoros neuron SMN1 génjében bekövetkező mutáció eredménye, amelynek előfordulási gyakorisága körülbelül 1:10,000 élveszületések, akiknek 60%-a rendelkezik 1.2,3 típusú SMA-val. A humán SMN gén az 5q13 kromoszómán található fordított duplikáció .2.

Az SMN1 telomer, a nagymértékben homológ SMN2 pedig centromer pozícióban helyezkedik el.1,4 Az SMN2 gén exon 7-pontmutációja exonillesztést és kizárást eredményez a végső transzkriptumból, ami instabil lebontható fehérjét eredményez.

A teljes hosszúságú funkcionális SMN fehérjeért elsősorban az SMN1 felelős, az SMN2 kismértékű hozzájárulásával.6 SMN1 hiányában az SMN2 kópiaszáma a klinikai fenotípus fő meghatározója.7

Az érintett csecsemőknél, akiknek két SMN2 kópiája van, valószínűleg súlyos 1-es típusú (SMA1) alakul ki, amelyet gyorsan progresszív gyengeség, önálló ülésképtelenség, halálos progresszióval járó légzési elégtelenség vagy tartós lélegeztetés jellemez 2 éves koruk előtt.8 bemutatva, hogy az AAV9 elérte az agytörzs és a gerincvelő idegsejtjeit.

It was confirmed in SMA murine models that systemically delivered self-complementary AAV9 (scAAV9) crossed the blood-brain barrier and achieved high levels of neuronal transduction.9,10 Preclinical studies, delivering scAAV9-SMN to SMA pups, demonstrated positive effects on survival, growth, and neuromuscular transmission.11,12 Two key observations from these studies worth noting were both time of intervention and dose-response effects on survival. Early treatment at postnatal day 2 extended the lifespan from 15 days to >250 nap.11

A vizsgált új gyógyszer (IND) nyílt elrendezésű, növekvő dózisú klinikai génterápiás vizsgálatot biztosított 2014. május 13-tól. A scAAV9.csirke b-aktin (CB).SMN (START vizsgálat) dózistartományos vizsgálata alacsony (START trial) n=3; 6,7 1013 mg/kg) és nagy (n=6; 3,3 1014 mg/kg) dózist hagytak jóvá.13 A felvételbe olyan SMA1 csecsemők is beletartoztak, akiknél a tünetek 6 hónapos koruk előtt jelentkeztek. állandó szellőztetés hiányában. A vizsgálat kezdetén a prednizolon nem szerepelt a protokollban.

A 9. napon az SMN gén első betegnek történő bejuttatása után a szérum kémiája azt mutatta, hogy az alanin-aminotranszferáz (ALT) 16-kal > normálértékkel nőtt. Ezen megállapítások alapján protokoll-módosításokat nyújtottak be az FDA-nak, amelyek tartalmazták a prednizont, napi 1 mg/ttkg-ot, amelyet 24 órával a génbejuttatás előtt elkezdtek, és biztonsági intézkedésként csökkentette a vírusterhelést nagy dózis esetén 3,3 1014 vg-ról /kg-tól 2,0 1014vg/kg-ig.

Ezt ma már "terápiás dózisnak" tekintik, és más génterápiás klinikai vizsgálatokhoz is alkalmazzák. Az SMA génterápiás vizsgálati eredmények talán meghaladták a várakozásokat a 15 bevont SMA alany esetében (alacsony dózis n=3; magas dózis n=12) .

A vizsgálat végén (2017. december) minden csecsemő életben volt, és mind a 12, terápiás dózissal kezelt beteg nem részesült állandó lélegeztetésben.14 A kezelés haszna gyors volt: a Philadelphiai Gyermekkórház neuromuszkuláris rendellenességeinek csecsemőtesztje (CHOPINTEND) 9,8 ponttal nőtt 1 hónap alatt. és 15,4 pont 3 hónap után.

A terápiás dózisban 11-en ültek segítség nélkül, 9-en felborultak, 11-en ettek orálisan és tudtak beszélni, 2-en pedig önállóan ébredtek.13 Az 1. ábra a terápiás dózissal kezelt SMA-betegek átlagos CHOP-INTEND pontszámait mutatja 24 hónapra a természetes anamnézishez képest. Ezek a motoros mérföldkövek példátlanok az SMA1 csecsemőknél, és egyértelműen jelezték a motoros neuronok erőteljes, széles körben elterjedt transzdukcióját.

A terápiás dózisokkal kezelt betegeket megkülönböztető kulcsfontosságú klinikai megfigyelés a légzési és szájmotoros készségek megőrzése és helyreállítása volt. A hatékonyság korrelált a korai kezeléssel és a magas CHOP-SZÁNDÉKKAL.15

A 7,9 hónapos korban kezelt egyetlen beteg nem reagált a terápiára. Emelkedett szérum aminotranszferázszintet 4 betegnél észleltek, és kortikoszteroidok gyengítették.

2018 áprilisában a Novartis megállapodást kötött az AveXis megvásárlásáról, és folytatta a vizsgálatba bevont 15 alany követését. 2019 májusában az onasemnogene abeparvovec (Zolgensma) FDA-jóváhagyást kapott, mint az első szisztémás AAV-génterápia. A jóváhagyást követően a figyelemre méltó események közé tartozik a START-vizsgálatba bevont alanyok folyamatos, hosszú távú monitorozása.

A legutóbbi, 2019. december 31-i adatvágás során az első vizsgálatban kezelt 12 beteg közül 11 túlélte a terápiás dózist anélkül, hogy állandó lélegeztetésre lett volna szükség. Új mérföldköveket dokumentáltak, és a CHOP-INTEND pontszám 24,5 ponttal nőtt.

Két további beteg kapott mérföldkövet a segítséggel való felállásban. Adatvágáskor a terápiás dózisban részesülő legidősebb beteg 5,6 éves volt, most 5,2 év a géntranszfer óta.

A korai beavatkozás hatásának további felmérése érdekében megkezdődött egy új, többközpontú vizsgálat preszimptomatikus csecsemőkön (%6 hetes életkor) 2 vagy 3 SMN2 kópiával (SPR1NT).

Treatment at a mean age of 20 days shows improvement in CHOP-INTEND scores >50 minden olyan alanyban, akiknek túlélése 18 hónapig volt (2. ábra). 2019-ben az SMA-t hozzáadták a Recommended Uniform Screening Panelhez (RUSP), és számos állam elfogadta ezt a politikai döntéshozó génterápiát, amely elérhető az újszülöttek számára a születést követő néhány hétben.

Ohio államban 5 tünetmentes beteget kezeltek onasemnogeneabeparvovec-kel, a legidősebb most 12 hónapos. A jövő fényesnek tűnik az SMA-betegek számára. Az SMA 1-es típusú génterápia sikerét kiterjesztették az SMA-betegekre az R6 hónapos korig.<5 years with three copies of SMN2, and eligibility required the ability to sit independently in the absence of walking without support. 

Három adag scAAV.CB.SMN-t kellett intratekálisan beadni. Az alacsony és közepes dózisú kohorszok befejezték a beiratkozást, de a magas dózist részben felfüggesztette az FDA.

Ez válasz volt az AveXis által bejelentett preklinikai vizsgálatra, amely innhuman főemlősökön (NHP-k) intratekális vektorokat kapott. A dorzális gyökér ganglionok (DRG) mononukleáris sejtgyulladását alapozták meg, amelyet néha a neuronális sejttest degenerációja vagy elvesztése kísér. Thehold nem volt hatással az intravénás Zolgensma klinikai vizsgálatokra. A Wilson labor legújabb tanulmányai18 további betekintést nyújtanak.

Az AAV vektor infúziója a subarachnoidális térbe NHP-kben a DRG patológiája gyakorlatilag minden állatban konzisztens megállapítás. Hasonló eredményeket tapasztaltak, még néhány tanulmányban is, amikor nagyobb dózisokat alkalmaznak szisztémásan. Azonban ezekben az NHP-kben a terápiás transzgének alkalmazása során jelentős klinikai következmények hiánya tapasztalható.

Így a kockázat-haszon összefüggésben a klinikai SMA-betegségben13 a génszállításra adott válasz felülmúlja a DRG-ben észlelt gyulladásos infiltrátummal kapcsolatos aggodalmakat. A DMDDMD egy X-hez kötött, degeneratív izomdisztrófia, amelyet a DMD gén mutációi okoznak.19

A géntermék, a disztrofin, egy integrált citoszkeletális fehérje, amely a kontraktilis aktinszálakat a váz- és a simaizomsejtek szarkolemmájához rögzíti.

A betegség során a disztrofin elvesztése a membrán törékenységét, a nekrózis és regeneráció ciklusait, a regenerációs képesség csökkenését és az izmok fibrózissal történő helyettesítését eredményezi.20 Klinikailag a progresszív izomgyengeség 914 éves korban a mozgásképesség elvesztését és a szív-légzési elégtelenséget eredményezi, ami halál a második vagy harmadik évtizedben.21

A fennálló disztrófiás patológiára utaló izomkreatin-kináz (CK) emelkedése nyilvánvaló születéskor.22 A CK csökkenti az innonambuláris betegeket, mivel a vázizmokat fibrózis váltja fel.

A DMD gén nagy mérete érzékenysé teszi a spontán mutációkra. Az incidencia 1:5, 000 férfi születés.22,23 A funkcionális disztrofin-termelés változó mennyiségben a célzott, exon-kihagyásra alkalmas mutációk eredménye.24 Bár egyes antiszensz oligonukleotid (AON) terápiákat az FDA jóváhagyta,25 a betegek is alkalmazhatók. a populáció és a funkció megőrzése korlátozott marad. A génpótló terápia potenciálisan továbbfejlesztett stratégia a DMD-betegek szélesebb csoportjának megcélzására.

Egy nagy akadály a nagy DMD gén becsomagolása az AAV vektorokba, amelyekre korlátozva van<5 kb. To circumvent this challenge, designs for miniaturizing the dystrophin gene have been developed. 

A disztrofin csonkított változatának elfogadása a DMD lehetséges kezelési módjaként egy Becker-muszkuláris disztrófiában szenvedő betegen alapul, aki hét évtizeden át ambuláns maradt, annak ellenére, hogy DMD génjének csaknem felét deléciózták.26

Jelenleg a különböző számú spektrin ismétlődést (SR) és csuklópántot tartalmazó transzgének, valamint különböző AAV szerotípusok felhasználásával történő bejuttatásuk a biztonságosság és a hatékonyság értékelése zajlik a Sarepta Therapeutics, a Pfizer és a Solid Biosciences által támogatott egyidejű szisztémás génterápiás vizsgálatokban (1. táblázat), amelyeket az alábbiakban foglalunk össze. A Sarepta Therapeutics a közelmúltban jelentette be a NationwideChildren's Hospital-ban végzett 1/2 fázisú nyílt, biztonságossági és tolerálhatósági vizsgálatának eredményeit (ClinicalTrials.gov: NCT03375164).27 A beiratkozásban 4 DMD fiú vett részt, átlagos életkoruk 4,8 év között volt. a 18. és 58. exon, prednizolont szedve R12 hétig, aki rAAVrh74-et kapott.

MHCK7.micro-dystrophin (SRP-9001) delivered through an extremity vein. Subjects with AAVrh74 total binding antibody titers >1:400 kizárva. A protokoll napi egyszeri, 1 mg/ttkg prednizon adagot tartalmazott, 1 nappal a génszállítás előtt, és 30 napig (szükség esetén még tovább) folytatva. Egyetlen dózisú SRP9001, 2,0 1014 mg/kg infúziót adtunk be. Az AAVrh74 szerotípus a szövet-specifikus MHCK7 promóterrel és egy a-miozin fokozóval kombinálva magas szintű expressziót jósolt mind a vázizomban, mind a szívizomban.

A mikro-disztrofin transzgén SR 13-at tartalmaz, amely a szarkolemmához kötődik, ami a szarkolemmák kötődésének és az erőtermelés javulásához vezet, valamint az SR 24-et és az 1., 2. és 4. csuklópántokat. az izomrostok 81,2%-ának disztrofin expressziója, 96%-os átlagos intenzitás mellett.

A Western blot (WB) 74,3%-os átlagos expressziót mutatott zsír- vagy fibrózis-módosítás nélkül és 95,8%-os korrekcióval. A szérum CK csökkent maradt minden alanynál (tartomány 46%85%), és a North Star Ambulatory Assessment (NSAA) szerint átlagosan 5,5 pontos funkcionális javulást mutatott 1 év után.

A 4 lépcsőn való felmászáshoz és a 100 futáshoz/sétához szükséges idő is javult. A szövettani leletek azt mutatták, hogy hiányzik a központi magképződés és a gyűrűs izomrostok, és az izomkezelés utáni kollagéntartalom csökkent az alapvonalhoz képest (átlag 26,7% ± 8,4%).

A mellékhatások (AE) profilja minimális volt. Három betegnél átmenetileg emelkedett a g-glutamiltranszferáz szint, amely kortikoszteroidokkal megszűnt. Összesen 18 eseményt tekintettek kezeléssel összefüggőnek; a leggyakoribb a hányás volt (50%).

A hányás oka nem tisztázott, de nem korrelált az AAV immunitással. A biztonságossági és hatásossági profil hosszú távú nyomon követést és egy folyamatban lévő 2. fázisú, randomizált, placebo-kontrollos, 96-hetes kiterjesztett vizsgálatot bátorított nagyobb mintaszámmal (ClinicalTrials.gov: NCT03769116).

A Pfizer gyógyszeripari vállalat bemutatta a PF{0}} folyamatban lévő biztonsági és tolerálhatósági vizsgálatának eredményeit az American Society of Gene and Cell Therapy (ASGCT) legutóbbi ülésén, 2020. május 15-én. Az rAAV9.mini-dystrophint 9, 6,2 és 12,8 év közötti DMD fiúnak juttatták be; mindannyian napi glükokortikoidokat szedtek, előzetesen semlegesítő AAV9 antitestek nélkül.

A növekvő dózisban 1.0 1014 mg/kg (n=3) vagy 3,0 1014 mg/kg (n=6) ​​szerepelt. Az izombiopsziák a kiinduláskor mini-dystrophin tonormal összehasonlítása folyadékkromatográfia-tömegspektrometria (LCMS) segítségével: 2 hónap 20% és 12 hónap után 24% (n=3).

Nagy dózisban az expresszió 35% (n=6) és 52% (n=3) volt a 2. és 12. hónapban. Az immunfluoreszcencia (IF) eredményei ugyanabban a tartományban voltak a magas és alacsony dózisokkal vizsgált minták esetében, enyhe csökkenéssel 12 hónap után. Az NSAA 3 alany esetében 1 év után 3,5 pont medián növekedést mutatott a kiindulási értékhez képest.

A 12 hónapos MRI-vel becsült zsírfrakció 8%-os csökkenést mutatott magas dózisnál (n=3), és alacsony dózisnál nem változott. Az AE profil összetettebb volt.

A résztvevők több mint 40%-a tapasztalt hányást, émelygést, csökkent étvágyat és lázat. Az atípusos hemolitikus urémiás szindrómával (aHUS) járó akut vesekárosodásról szóló jelentés miatt, amely hemodialízist és ekulizumabot igényel, a vizsgálatot eredetileg Pfizer tartotta. protokoll-módosítások engedélyezése (2019. június).

Egy másik alanyban az aHUS-szerű komplementaktivációval járó thrombocytopenia thrombocyta transzfúziót és ekulizumabot igényelt. A Pfizer bejelentette a tervezett 3. fázisú, randomizált, többközpontú, kettős-vak, placebo-kontrollos vizsgálatot, amely 99 alany részvételével zajlik (C3391003), a ClinicalTrials.gov címen: NCT04281485.

For more information:1950477648nn@gmail.com