יישומים קליניים נוכחיים של טיפול גנטי In Vivo עם AAVs חלק 6

מחלת פומפה

מחלת פומפה היא הפרעת אגירת גליקוגן שמובילה להצטברות גליקוגן בשרירים ובמוטונאורונים.235,236 חוסר פעילות אסידאלפא גלוקוזידאז (GAA) בחולים עם תוצאות חמורות/מוקדמות בפתולוגיה קלינית הכוללת היפוטוניה עמוקה של חולשה ואי ספיקת לב נשימתית.237

מחלת פומפה היא מחלה ניוונית המשפיעה על הזיכרון, אך אל לנו להדגיש יתר על המידה את השפעתה השלילית על הזיכרון. במקום זאת, עלינו להסתכל על מחלה זו בצורה חיובית ולחפש טיפולים יעילים לשיפור איכות החיים של החולים.

כפי שאנו יודעים, זיכרון הוא פונקציה קוגניטיבית מורכבת מאוד הכוללת אינטראקציות מורכבות בין אזורים מרובים במוח ונוירונים. מחלת פומפה נגרמת בעיקר על ידי מוות הדרגתי של נוירונים במוח. לכן, מחלה זו אכן משפיעה על היווצרות ושימור הזיכרון.

עם זאת, עלינו להבין שהזיכרון אינו קובע לחלוטין את זהותו ואיכות חייו של האדם. למרות שמחלת פומפה משפיעה על היכולות הקוגניטיביות של החולים ועל יכולות הניהול העצמי, עדיין יכולים להיות להם חיים משמעותיים. אינטראקציה חברתית, ספורט ויצירה אמנותית הם כולם דרכים לעזור לחולי מחלת פומפה לשמור על גישה חיובית לחיים.

בנוסף, המשפחות והקהילות של חולי מחלת פומפה צריכות לתת להם טיפול ותמיכה מלאים. טיפול ותמיכה הם כמו אור שמש, שיכול לעזור למטופלים להאמין שעדיין יש להם ערך וכבוד, ולהכניס חום ועידוד לליבם.

לסיכום, מחלת פומפה היא ללא ספק מחלה מתסכלת, אך עלינו לעזור לחולים לבנות הלך רוח חיובי, לשפר את איכות חייהם, לשמור על אמונתם ולאמץ את החיים באמצעות גישה חיובית, טיפול זהיר ושיטות טיפול מדעיות. ניתן לראות שאנו צריכים לשפר את הזיכרון, ו-Cistanche יכולה לשפר משמעותית את הזיכרון מכיוון ש-Cistanche יכולה לווסת גם את איזון הנוירוטרנסמיטורים, כמו הגברת רמות האצטילכולין וגורמי גדילה, החשובים מאוד לזיכרון וללמידה. בנוסף, Cistanche יכול גם לשפר את זרימת הדם ולקדם את אספקת החמצן, מה שיכול להבטיח שהמוח מקבל מספיק תזונה ואנרגיה, ובכך לשפר את החיוניות והסיבולת של המוח.

לחץ על יודע תוספי מזון כדי להגביר את הזיכרון

לאחרונה, מאמצי בדיקת יילודים גילו שכיחות גבוהה משמעותית של עד 1:9,500, מה שהופך את הריפוי הגנטי לפתרון רציונלי לטיפול פרה-סימפטומטי. עבור מחלת פומפה, מחקרים בריפוי גנטי בארבעה שלב I/II קיבלו אישור מה-FDA.

Corti et al.238 ו-Byrne et al.239 ערכו ניסוי ראשון בבני אדם בהזרקת AAV1-cytomegalovirus (CMV)-GAA לסרעפות של תשעה חולים עם אי ספיקת הנשמה כדי לתקן את הפרעות בתפקוד הנשימה האופייניות ל-Pompe שהתחיל מוקדם. מחלה (EOPD).

התוצאות הצביעו על כך שהווקטור בטוח לשימוש וגם יעיל בשיפור ביצועי ההנשמה בכל הנבדקים. 238,240,241 ניסוי קליני נוסף מאוניברסיטת פלורידה מתבצע כעת בחולים עם מחלת פומפה מאוחרת (LOPD).

המחקר מעריך את היכולת לחזור על מתן AAV(rAAV9-DES-hGAA) לאחר תקופה כדי לשמור על רמות טיפוליות של GAA בחולי Pompe בוגרים 242 (ClinicalTrials.gov:NCT02240407).

תוצאות ראשוניות מצביעות על כך שמודולציה תרופתית של מערכת החיסון באמצעות rituximab ו-sirolimus, לפני ובזמן מינון AAV, מונעת יצירת נוגדנים ומאפשרת מינון חוזר של AAV. עם התערבות מוקדמת עקב בדיקת יילודים, זוהי תצפית חשובה עבור LSDs המשפיעים על השריר והכבד, כאשר צמיחה סומטית עלולה לגרום לירידה במספר העותקים של הגנום.

צוות אוניברסיטת פלורידה, בשיתוף עם צוות מרכז קליני של NIH בראשות Dr.Bönneman, עורך גם מחקר להערכת הבטיחות והיעילות של מינון תוך ורידי של AAV-GAA בילדים עם EOPD.

מטופלים שנרשמו למחקר זה יקבלו את אותו משטר אימונומודולציה המשמש במחקר ה-LOPD לניהול תגובות חיסוניות לAAV ו-GAA. בנוסף לעבודה שנערכה באוניברסיטת פלורידה, מספר תוכניות אחרות יזמו תוכניות קליניות לבדיקת וקטורים AAV משלהן בחולים עם מחלת פומפה.

Spark Therapeutics אושרה להירשם לשלב I/II העברת גנים בכבד בתיווך וקטור ל-GAA ב-LOPD. גישה זו מסתמכת על הביטוי היציב של GAA בכבד המושג באמצעות העברת גנים בתיווך וקטור AAV, וכתוצאה מכך תיקון צולב באיברים היקפיים ללא אימונוגניות ברורה כנגד הטרנסגן (ClinicalTrials.gov: NCT04093349).

הנתונים הפרה-קליניים חשפו תוצאות מבטיחות, המצביעות על רמות מתמשכות של GAA בפלזמה.243 10 חודשים לאחר מתן מינון, כל עכברי GAA נוק-אאוט (Gaa/) הראו ירידה בהצטברות גליקוגן; הישרדות מוגברת; ושיפור תפקוד הלב, הנשימה והשרירים בהשוואה לעכברים מסוג פרא.

בהשוואה ל-ERT, הסטנדרט הנוכחי לטיפול במחלת פומפה,SPK-3006 היה יעיל יותר גם בפירוק ופינוי עודפי הצטברות גליקוגן בקבוצות שרירים עקשניות בדרך כלל משתק את ההשפעות של ERT (מנדוזה, 2018, קונגרס בינלאומי של אגודת השרירים העולמית, כנס).243

מחקרים קליניים ראשונים באדם נערכים כעת באוניברסיטת קליפורניה Irvine Health (ClinicalTrials.gov: NCT04093349). Asklepios Biopharmaceutical אושרה גם להירשם לניסוי פתוח שלב I/II כדי להעריך את הבטיחות ולקבוע את הפעילות הביולוגית של ACTUS-101 (AAV2/8LSPhGAA) בשתי רמות מינון בנבדקים אנושיים עם LOPD.

עם שימוש במקדם ספציפי לכבד, וקטור AAV זה יוצר כדי לבטא GAA ספציפית בכבד בליווי הפרשת GAA וספיגה מתווכת קולטן של GAA בשריר הלב והשלד.

ההשערה המרכזית היא שייצור מתמשך של GAA ממחסן כבד יספק יותר תועלת מאשר ERT במחלת פומפה (ClinicalTrials.gov:NCT03533673). ב-22 בינואר 2019, למטופל הראשון במחקר השלב I/II הקליני קיבל מינון ACTUS-101.244

מחלת גושה

מחלת גושה, הנפוצה ביותר מבין ה-LSDs, היא LSD אוטוזומלית רצסיבית הנגרמת על ידי מחסור באנזים הליזוזומלי acidbeta-glucosidase (glucocerebrosidase).

למרות ההצגה הטרוגנית בהתבסס על סוג, ההשפעות הקליניות העיקריות הן הפטוספלנומגליה, ניוון עצבי, מחלת עצמות וסיבוכים ריאתיים.245 עד כה היו שני ניסויים להחלפת גנים ex vivo למחלת גושה.

עם השימוש בטרטרוויראלי של תאי דם היקפיים או תאי CD34+, Dunbar andKohn246 בחנו את הבטיחות של וקטור G1Gc המשתמש במקדם ה-virallong terminal repeat (LTR) כדי לבטא את ה-cDNA.247 של גלוקוצרברוסידאז אנושי.

המחקר אכן הביא לביטוי נמוך חולף של תאים מתוקנים, אולם נמוך מכדי לגרום לתועלת קלינית כלשהי או פעילות מוגברת של האנזים גלוקוצרברוסידאז.248

בניסוי השני, הפעיל כיום בריפוי גנטי, AVROBIO משתמש בגישת טיפול גנטי מבוסס-לנטי-ויראלי לשעבר שנועדה להביא לאינטגרציה יציבה של הגנים הרצויים לתוך תאי גזע המטופואטיים שמקורם במטופל (ClinicalTrials.gov:NCT04145037).

ניסויים פרה-קליניים הראו תוצאות חיוביות בשילוב וקטור לנטי-ויראלי בתאי גזע אב ושכפול יעיל של תאי צאצא משולבים.249

מחלת פברי

מחלת פאברי מאופיינת בפעילות לקויה של a-galactosidaseA (a-Gal A), וכתוצאה מכך הצטברות של רקמות שונות של גליקוליפידים (globotriaosylceramide [Gb3] ו- globotriaosylsphingosine [LysoGb3]).

ביטויים קליניים כוללים אי ספיקת כליות מתקדמת, מחלות לב, מחלות כלי דם במוח, נגעים בעור ועוד חריגות. 250,251 למרות ש-ERT הוא הסטנדרט הנוכחי לטיפול בחולים עם פאברי, יש לו מגבלות המייצרות עניין מוגבר בטיפולי החלפת גנים. 252,253 מתוך חמשת מחקרי החלפת הגנים תאריך, שניים מהם משתמשים בגישה ex vivo (AVROBIO ו-University Health Network, טורונטו), בעוד שניים אחרים משתמשים בגישה in vivo (Sangamo Therapeutics ו-Freeline Therapeutics).

הווקטור של AVROBIO (AVR-RD-01) נגזר מתאי גזע המופואטיים אליהם מתווסף הגן המקודד ל-AGA בתהליך ex vivo תוך שימוש בוקטור lentiviral. בניסוי הקליני שלב I/II המתמשך (ClinicalTrials.gov: NCT03454893), נתוני ביניים הראו שכל ארבעת המטופלים שקיבלו מנת שלב I הציגו רמות פעילות מוגברת של אנזים AGA מעל לרמות של מטופלים עם Fabry קלאסי (ESGCT AnnualMeeting abstract, לוזאן, 2018) 251,254 מחקרים פרה-קליניים עבור המוצר הלנטי-ויראלי של רשת הבריאות האוניברסיטאית הראו גם הם תוצאות מבטיחות.255

טיפול בתאי גזע עם תאי גזע מסוג lentiviral a-Gal A של אוניברסיטת בריאות נבדק כעת במספר אתרי ניסויים קנדיים (ClinicalTrials.gov: NCT02800070) (תקציר ASGCTAnnual Meeting, סן דייגו, 2010).

ניסוי ראשון בבני אדם שלב I/II בחסות SangamoTherapeutics משתמש בוקטור AAV (rAAV2/6) כדי לייצר את האנזים החסר ברמות משמעותיות מבחינה קלינית. ST-920 הוא AAVvector המקודד ל-cDNA עבור a-Gal A אנושי עם פרומוטר ספציפי לכבד שנועד לאפשר לכבד של המטופל לייצר אספקה ​​רציפה של האנזים a-Gal A (ClinicalTrials.gov:NCT04046224).

הייצור המתמיד צפוי להפחית את Gb3 ו- LysoGb3.251,256 באופן דומה, Freeline Therapeutics משתמשת בוקטור AAV (rAAV8) עם מקדם ספציפי לכבד כדי לייצר רמות גבוהות מתמשכות של a-Gal A.

נתונים ראשוניים על המינון ההתחלתי במחקר הגדלת המינון דיווחו על עלייה של 3- עד פי 4- בפעילות פלזמה-Gal A בשבוע ה-4 שלאחר המינון, ונמשכה עקב הפסקת הנתונים.251

ב-10 במרץ 2020, הנציבות האירופית העניקה ייעוד של תרופת יתום ל-FLT190 לטיפול במחלת פאברי, בהתבסס על חוות דעת חיובית של הוועדה למוצרי רפואת יתום של הסוכנות האירופית לתרופות.257 4D Molecular Therapeutics עוסקת גם במחקר של ריפוי גנטי. זה נפתח לאחרונה להרשמה.

MPS Type III (MPS III)-Sanfilippo Syndrome

MPS III, הידועה גם כתסמונת Sanfilippo, היא הפרעה מתקדמת המאופיינת בהצטברות של גליקוזאמינוגליקן בתאי עצב.254 MPS III משפיעה בעיקר על מערכת העצבים המרכזית, וכתוצאה מכך לניוון עצבי, נכות אינטלקטואלית מתקדמת ונסיגה התפתחותית.

מכיוון שהמוח הוא האיבר המושפע ביותר עם MPS III, טיפולי החלפת גנים ממוקדי מוח נלמדים יותר ויותר עבור MPS IIIA ו- MPS IIIB על ידי נותני חסות שונים המשתמשים בגישות דומות. LYSOGENE, חברת ביוטכנולוגיה מצרפת, השתמשה בAAVrh.10 כדי לשאת את ה-SGSH האנושי ו- SUMF1 cDNAs לטיפול ב-MPS II.

הווקטור הטיפולי AAVrh.10-hMPS3Aניתן לארבעה ילדים בזריקות תוך-מוחיות בשלב I ראשון בבני אדם. כל ארבעת החולים היו במעקב במשך שנה לאחר מינון.

תוצאות הניסוי הוכיחו ששיטת הניהול בטוחה להעברת וקטור AAV ישירה לתוך מערכת העצבים המרכזית. הערכות נוירוקוגניטיביות הצביעו על תועלת קוגניטיבית אצל הילד הצעיר ביותר, ואילו תועלת מוגבלת יותר בשלושת החולים המבוגרים. זריקות, ניתנה וקטור rAAV2/5 המקודד ל-aN-acetylglucosaminidase אנושי (NAGLU) בשבעה ילדים לטיפול ב-MPS IB.

לאחר מתן, פעילות NAGLU ב-CNS נמצאה מוגברת מהבסיס עם ייצור אנזים מתמשך על ידי תאי מוח. כל המטופלים הציגו שיפורים בהערכות הנוירוקוגניטיביות שלהם כשהתפקוד הצעיר ביותר היה קרוב לזה של ילד בריא.

תוצאות אלו מצביעות על כך שגישה זו יכולה למנוע ירידה קוגניטיבית איטית בילדים עם MPS IB.259 ניסויים קליניים נוספים בשלב I/II של טיפול גנטי in vivo ו-ex vivo עבור MPS מפורטים בטבלה 1.

NCLs

NCLs הן קבוצה של הפרעות נוירודגנרטיביות בילדות תורשתיות, אוטוזומליות, מתקדמת המאופיינת קלינית בדמנציה, אפילפסיה ואובדן ראייה באמצעות ניוון רשתית.

NCLs נגרמות על ידי הצטברות של ceroid lipofuscin בתאי העצב במוח וברשתית. נכון להיום, קיימות 13 צורות של NCL, שלכל אחת מהן פגמים ברורים בגנים המקודדים לחלבונים במערכת הליזוזומלית. 260-262 נכון לעכשיו, אין טיפולים מאושרים ל-NCL.

כדי למצוא טיפול יעיל ל-NCL, נחקרו אסטרטגיות החלפת גנים חדשות.Worrall et al.263 פיתחו וקטור AAV סרוטיפ 2 המבטא את ה-Human CLN2 cDNA (AAV2CUhCLN2) ונתנו לוקטור ב-CNS של 10 ילדים עם NCL מאוחר תינוקות (LINCL) .262

בהשוואה לנבדקי הביקורת, התקדמות המחלה שהוערכה על ידי הדמיית CNS הייתה איטית יותר, אם כי לא מובהקת סטטיסטית, והראתה מופחתת החומר האפור ונפח החדר.

יש לציין כי תוצאות לאחר מינון בקנה מידה שונה של המבורג הראו ירידה משמעותית בתפקוד בהשוואה לקבוצת הביקורת.

264 פיתח וקטור ascAAV9 המבטא את הגן hCLN6 תחת שליטה של ​​מקדם היברידי aCB.262 scAAV9.CB.hCLN6 הוזרק תוך-טקאלי ל-CSF של NHPs בני 4- ובאופן תוך-מוחי-חדרי (icv) לעכברים.

ביטוי טרנסגן גבוה נמצא בכל המוח וחוט השדרה של ה-NHPs עם מעט מאוד חריגות במעבדה. הזרקת icvinjection שניתנה לעכברים הראתה גם תוצאות מבטיחות, כולל מניעה של פתולוגיה קלאסית של מחלת מוח CLN6, תיקון של חסרים התנהגותיים והגברת ההישרדות.

יחד, התוצאות מצביעות על היעילות והבטיחות של scAAV9.CB.hCLN6.262,264גישה זו אומצה על ידי Amicus Therapeutics ונחקרת כעת קלינית בחולים עם מחלת באטן (ClinicalTrials.-gov: NCT02725580). ניסויים קליניים נוספים של טיפול גנטי בשלב I/II ל-NCL מופיעים בטבלה 4.

מסקנות

הופעתן של טיפולים מתקדמים במחלות אחסון ליזוזומליות מספקת הזדמנויות חדשות לחולים ובתקווה הזדמנויות טיפוליות טרנספורמטיביות.

ככל שהתחום יתבגר, אנו מקווים שאפשרויות טיפוליות בטוחות ויעילות נוספות יהיו זמינות באופן נרחב. עדיין קיימים אתגרים להקמת רשת של ספקים מוסמכים למתן תכשירים רפואיים לטיפול גנטי.

תודות

עבודה זו נתמכה על ידי המכון הלאומי לבריאות בארה"ב grantK08 HL 146991-01 (LAG ועל ידי מענק Canadian Institute of HealthResearch 18059 (JPT)

תרומות מחבר

כל המחברים תרמו לכתיבת מאמר זה.

הצהרת אינטרסים

קיבלתי דמי ייעוץ עבור AveXis, Amicus, Neurogene, AffiniaTherapeutics ונוברטיס. SJG קיבלה תמלוגים ו/או הכנסות מייעוץ מ-Asklepios Biopharma, Neurogene, Abeona Therapeutics, Sarepta Therapeutics, Vertex Pharmaceuticals, LYSOGENE ו-Amicus Therapeutics. LAG מחזיקה בקניין רוחני הקשור לשימוש בחלבון וריאנטי של פקטור VIII לריפוי גנטי, שימש כיועץ עבור פייזר, והוא החוקר הראשי הקליני של ניסויים מתמשכים בהמופיליה A ו-B שלב I/II בחסות SparkTherapeutics/Roche ו-Pfizer, בהתאמה.

הפניות

1. Burghes, AH, and Beattie, CE (2009). ניוון שרירי עמוד השדרה: מדוע רמות נמוכות של חלבון נוירון מוטורי הישרדות גורמות לנוירונים מוטוריים לחולים? נאט. הכומר נוירוסקי. 10,597–609.

2. Verhaart, IEC, Robertson, A., Wilson, IJ, Aartsma-Rus, A., Cameron, S., Jones,CC, Cook, SF, and Lochmüller, H. (2017). שכיחות, שכיחות ותדירות נשאות של ניוון שרירי עמוד שדרה מקושר 5q - סקירת ספרות. 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 דגימות. יורו ג'יי המם. ג'נט. 20, 27–32.

4. Lefebvre, S., Bürglen, L., Reboulet, S., Clermont, O., Burlet, P., Viollet, L., Benichou, B., Cruaud, C., Millasseau, P., Zeviani, M. ., ועוד. (1995). זיהוי ואפיון של גן הקובע ניוון שרירי בעמוד השדרה. תא 80, 155–165.

5. Monani, UR, Lorson, CL, Parsons, DW, Prior, TW, Androphy, EJ, Burghes, AH, and McPherson, JD (1999). הבדל נוקלאוטיד בודד שמשנה דפוסי שחבור מבדיל את הגן SMA SMN1 מגן העתק SMN2. זִמזוּם. מול.גנט. 8, 1177–1183.

6. Lorson, CL, Hahnen, E., Androphy, EJ, and Wirth, B. (1999). נוקלאוטיד בודד בגן SMN מווסת שחבור ואחראי לניוון שרירי עמוד השדרה. פרוק. נאטל. אקד. Sci. ארה"ב 96, 6307–6311.

7. Feldkötter, M., Schwarzer, V., Wirth, R., Wienker, TF, and Wirth, B. (2002). ניתוחים כמותיים של SMN1 ו-SMN2 מבוססים על PCR של מחזור האור בזמן אמת: ספק מהיר ואמין במיוחד בדיקה וחיזוי של חומרת שרירי עמוד השדרה. אמ. ג'יי המם. ג'נט. 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). מחקר תצפיתני של ניוון שרירי עמוד השדרה סוג I והשלכות על ניסויים קליניים. נוירולוגיה 83, 810–817.

9. Foust, KD, Nurre, E., Montgomery, CL, Hernandez, A., Chan, CM, and Kaspar,BK (2009). AAV9 תוך וסקולרי מכוון בעיקר לנוירונים של יילודים ולמבוגרים אסטרוציטים. נאט. ביוטכנולוגיה. 27, 59–65.

10. Duque, S., Joussemet, B., Riviere, C., Marais, T., Dubreil, L., Douar, AM, Fyfe, J.,Moullier, P., Colle, MA, and Barkats, M. (2009). מתן תוך ורידי של AAV9 משלים-עצמי מאפשר משלוח טרנסגן לנוירונים מוטוריים בוגרים.Mol. ת'ר. 17, 1187–1196.

11. Foust, KD, Wang, X., McGovern, VL, Braun, L., Bevan, AK, Haidet, AM, Le,TT, Morales, PR, Rich, MM, Burghes, AH, and Kaspar, BK (2010) ). הצלה של פנוטיפ ניוון שרירי עמוד השדרה במודל עכבר על ידי לידה מוקדמת לאחר לידה של SMN. נאט. ביוטכנולוגיה. 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., andBarkats, M. (2011). אספקת scAAV9 תוך ורידי של רצף SMN1 מותאם לקודון מציל עכברי SMA. זִמזוּם. מול. ג'נט. 20, 681–693.

For more information:1950477648nn@gmail.com