Vývoj terapie pro spinální svalovou atrofii: Perspektivy pro svalové dystrofie a neurodegenerativní poruchy, část 6.

Genová terapie SMN1: Onasemnogene abeparvovec/Zolgensma™

Alternativní cestou ke zvýšení hladin proteinu SMN v motoneuronech a dalších typech buněk je genoterapie SMN1.

Genová terapie je nová léčebná metoda, která léčí různá onemocnění změnou sekvencí DNA. V posledních letech stále více studií ukazuje, že genová terapie může také zlepšit paměť a má potenciální terapeutické účinky při zásahu u Alzheimerovy choroby, poruch učení atd.

Za prvé, genová terapie se může zaměřit na opravu nebo regulaci některých genů souvisejících s pamětí. Například gen APOE hraje důležitou roli ve výskytu Alzheimerovy choroby a současný výzkum našel souvislost mezi variací genu APOE a jeho výskytem u Alzheimerovy choroby. Genová terapie může být schopna zacílit změny v genu APOE a snížit výskyt Alzheimerovy choroby od zdroje.

Za druhé, genová terapie může také cílit na geny související s neurony a synapsemi. Výzkum ukazuje, že změny v neurotransmiterech, jako je dopamin a acetylcholin, mohou ovlivnit učení a paměť. Genová terapie může působit na neurony, aby podpořila synaptický přenos uložených informací a zlepšila paměťové efekty.

Kromě toho se očekává, že výzkum genové terapie poskytne více možností pro zlepšení paměti. Vědci usilovně pracují na studiu spojení mezi některými geny a mozkovými mechanismy a doufají, že přímo zasáhnou do funkce mozku prostřednictvím genové terapie, která podpoří kognitivní schopnosti a paměť ve stáří.

Genová terapie je zkrátka široce používána v moderní medicíně a má velký potenciál ve zlepšení paměti. Přestože je genová terapie pro lidský mozek stále ve fázi výzkumu, můžeme věřit, že s neustálým rozvojem technologií v budoucnu přinese genová terapie více výhod pro lidské zdraví a život. Je vidět, že potřebujeme zlepšit paměť a Cistanche deserticola může výrazně zlepšit paměť, protože Cistanche deserticola je tradiční čínský léčivý materiál, který má mnoho jedinečných účinků, jedním z nich je zlepšení paměti. Účinnost Cistanche deserticola vychází z mnoha účinných látek, které obsahuje, včetně kyseliny tříslové, polysacharidů, flavonoidních glykosidů atd. Tyto složky mohou podporovat zdraví mozku různými způsoby.

Klikněte na možnost poznat způsoby, jak zlepšit svou paměť

Vzhledem k tomu, že SMA je monogenetické autozomálně recesivní onemocnění, které je způsobeno ztrátou funkce proteinu SMN, jeví se jako vynikající cíl pro geneterapii.

Malá cDNA SMN1 může být snadno zabalena do nereplikujícího se samokomplementárního (sc)AAV9 vektoru a dodávána systémově. scAAV9 nemůže pouze doručit cDNA SMN1 do svalu a jiné periferní tkáně, ale také procházet přes BBB, aby dosáhl CNS a spinálních motoneuronů [92, 93, 195, 299].

Preklinické studie potvrdily zvýšenou expresi SMN z přenosu genu zprostředkovaného AAV v motoneuronech a periferních tkáních na myším modelu SMA [17, 93]. SMA myši, které byly léčeny scAAV9- zprostředkovanou genovou terapií SMN1, vykazovaly významné prodloužení délky života na více než 250 dní [93].

Tento úspěšný systém dodávání virových genů pro SMN1 byl nazván Onasemnogene abeparvovec. Onasemnogene abeparvovec běžně známý jako AVXS-101 je komerčně dostupný pod názvem Zolgensma™. Onasemnogene abeparvovec se stal první genovou terapií schválenou v USA pro léčbu dětských pacientů se SMA (do dvou let věku) a EMA.

Doporučená dávka 1,1 × 1014 vektorových genomů (vg) na kilogram (kg) tělesné hmotnosti se podává jednou intravenózní injekcí. Zdá se, že je dobře snášen u pacientů se SMA typu 1 nebo 2 au kojenců s presymptomatickým SMA [125].

Dvě klinické studie AVXS-101-CL-101 (START,NCT02122952) a CL-303 (STR1VE-US,NCT03306277; STR1VE-EU, NCT03461289; STR1VEAP, NCT03837184) byly provedeny se symptomatickým typem 1 pacienti nesoucí dvoualelickou mutaci SMN1 a dvě kopie SMN2 [57, 58, 195, 198]. START byla otevřená studie s 15 dětmi se SMA typu 1 zařazenými do dvou kohort.

Kojencům ve stromech byla podávána nízká dávka Onasemnogene abeparvovec (6,7×1013 mg/kg). Všichni pacienti v kohortě (n=15) byli ve věku 20 měsíců stále naživu bez trvalé ventilace. V kohortě s vysokou dávkou (12 pacientů, 1,1×1014 mg/kg) bylo zjistitelné zvýšení skóre CHOP INTEND o 9,8 bodů za 1 měsíc a 15,4 bodů za 3 měsíce. Kromě toho 11 pacientů s vysokou dávkou sedělo bez pomoci, 9 se převalovalo, 11 krmilo orálně a mohlo mluvit a 2 chodili samostatně.

Zvýšené hladiny sérových aminotransferáz se objevily u 4 pacientů, kteří byli léčeni prednisolonem [195]. Studie STR1VE-US byla otevřená studie fáze 3 s jednou dávkou. Pacienti se SMA s bialelickými mutacemi SMN1 (deleční nebo bodové mutace) a jednou až dvěma kopiemi SMN2 byli mladší než 6 měsíců a měli symptomy.

Dostali jednu intravenózní dávku Onasemnogenu abeparvovec 1,1 × 1014 vg/kg tělesné hmotnosti po dobu 30–60 minut. Monitorování pacientů s 22SMA bylo původně plánováno jednou týdně a po 4 týdnech jednou za měsíc. Všichni pacienti byli schopni samostatně sedět po dobu 30 sekund. 20 pacientů bylo bez trvalé ventilace.

Až na jednoho z 12 pacientů v kohortě s vysokými dávkami dosáhli významní motorické milníky, jako je sezení bez pomoci, a sériové zvýšení skóre CHOP INTEND o 50–60 bodů [57, 58]. Na základě údajů shromážděných v těchto studiích se očekává dlouhodobý příznivý účinek přípravku Onasemnogene abeparvovec na motorické funkce.

Nežádoucí účinky byly bronchiolitida, pneumonie a respirační potíže. Pouze dva pacienti vykazovali zvýšené aminotransferázy. Mechanismy imunitní a zejména jaterní odpovědi pozorované v těchto klinických studiích stále nejsou plně objasněny. U jednoho pacienta se objevily známky hydrocefalu, u nichž je mechanismus nejasný.

Výsledky CHOP INTEND ukázaly brzký a rychlý přínos. Pacienti byli na konci studie schopni prospívat a účinně polykat bez jakékoli srdeční patologie [57, 58].

Další klinická studie s Onasemnogeneabeparvovec probíhá jako otevřená studie fáze 1–2 s intratekálním podáním u pacientů se SMA typu 2 (6 měsíců až 60 měsíců) se třemi kopiemi SMN2 (STRONG, NCT03381729). Studie STRONG prokázala trvalý nárůst motorických milníků a bezpečnosti léčby [90].

Intratekální podání by mohlo obejít potenciální imunologické reakce u pacientů, kteří byli před terapií předem vystaveni viru. Když je jedinec vystaven endogenním AAV infekcím, může být zahájena imunitní odpověď. [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 jejich úvodních screeningových testech. 5,6 % vykázalo zvýšené titry při závěrečném screeningu a byli vyloučeni z podávání Onasemnogene abeparvovec v klinických studiích.

Většina kojenců se SMA by proto měla mít prospěch z podání Onasemnogeneabeparvovce při intratekálním podání [57,58]. Byla zahájena další studie fáze 3 s intravenózním podáváním u pacientů s presymptomatickým SMA typu 1 nebo 2 se dvěma nebo třemi kopiemi SMN2 (SPR1NT, NCT03505099). Předběžné údaje naznačují, že Onasemnogene abeparvovec je dobře snášen při aplikaci ve vysokých koncentracích (6,0 × 1013 mg/kg).

V současné době jsou do prosince 2033 a 2035 sledovány dvě dlouhodobé studie (LTFU). LT-001/NCT03421977 je následná bezpečnostní studie 13 pacientů se SMA typu 1 v AVXS-101-CL{{10} } studie (2017–2033), zatímco LT-002/NCT04042025 (2020–2035) stále zahrnuje pacienty z STRONG, STR1VE a SPR1NT.

Všechny klinické studie Onasemnogene abeparvovec/Zolgensma™ v jejich časovém plánu jsou shrnuty na obr. 3.

Časová hlediska pro SMA terapie

Zvýšení množství proteinu SMN v neuronech a dalších typech buněk má nejen výhody, ale také přináší rizika. Hladiny exprese SMN jsou během normálního vývoje vysoce kontrolovány a nelze je doladit přístupem genové terapie. Pozorování na myších modelech tvrdí, že nadměrná exprese viru by mohla mít dlouhodobé nepříznivé vedlejší účinky interferencí s komplexními mechanismy zpracování RNA.

V nedávné studii bylo hlášeno, že dlouhodobá nadměrná exprese AAV9-SMN1 indukuje na dávce závislou ztrátu proprioceptivních synapsí a neurodegeneraci v modelech SMAmouse spojenou se ztrátou již dosažených motorických milníků [301]. AAV9-SMN1 vede k cytoplazmatické agregaci SMN v neuronech, která odpovídá narušené biogenezi snRNP a rozšířeným transkripčním abnormalitám v neuronech DRG [301].

Tato pozorování naznačují, že by měly být vyhodnoceny a zváženy další terapeutické cíle jiné než geny SMN1 a SMN2 (viz níže léčba jiná než SMN). Pro úspěšnou dlouhodobou léčbu SMA se zdá důležité porozumět časovým rámcům, ve kterých je protein SMN potřebný k prevenci rozvoje onemocnění, a které typy buněk a orgány potřebují SMN, ve kterých obdobích pro správnou homeostázu.

Deficit SMN je embryonální letální a SMA se vyvíjí v raném dětství nebo dokonce prenatálně v kritickém časovém okně, kdy jsou nervosvalové synapse posíleny a dozrávají. Rekonstituce proteinu SMN2 prostřednictvím přístupu ASO během časného postnatálního období u těžkého myšího modelu SMA (P 1–4) byla účinná v prevenci nástupu onemocnění.

Míra přežití léčených SMA myší byla prodloužena až do věku 250 dnů [127], což odpovídá 16-násobnému zvýšení. Zahájení elevace SMN 10 dní po narození nepřineslo žádný přínos. Překvapivě je fenotyp onemocnění u mírnějších forem SMA reverzibilní. U středně pokročilého myšího modelu SMA měla postsymptomatická léčba bez SMN příznivé účinky [86].

Odložení léčby pouze o jeden nebo několik dní u těžkých myší SMA typu 1 po nástupu symptomů však výrazně snížilo přínos [93, 249] na ztrátu motoneuronu a morfologické změny nervosvalových koncových plotének zůstaly (183). Deficity SMN proteinu nejprve postihují distální konec motorické jednotky [156, 208, 255]. Optimální časové okno pro obnovení SMN proteinu u těžkých případů proto závisí na úrovni zrání neuromuskulárních koncových plotének [147].

Studie s myšími modely SMA naznačují, že optimální klinický účinek v těžkých případech závisí na časných postnatálních aplikacích. To bylo také prokázáno u SMN nezávislých terapeutických přístupů u myších modelů [291]. Ve dvou klinických studiích s pacienty byla provedena podobná pozorování.

Zahájení léčby presymptomaticky u miminek se dvěma nebo třemi kopiemi SMN2 mělo výrazně silnější účinky než zahájení terapie, když se již objevily první příznaky. Když je léčba Nusinersen/Spinraza™ zahájena v době kratší než 2 měsíce života a po mediánu 2,9 roku léčby by 100 % dětí mohlo dosáhnout milníku samostatného sezení. Navíc 88 % pacientů mohlo také chodit samostatně [59].

Na rozdíl od toho se účinky terapie jevily jako výrazně snížené ve studii fáze 3 s Nusinersen/Spinraza™, kde byla léčba zahájena po nástupu příznaku u dětí se 2 kopiemi SMN2. Postsymptomatická léčba vedla ke snížení mortality, ale pouze 51 % pacientů vykazovalo zlepšení motorických funkcí a pouze 8 % bylo schopno samostatně sedět 13 měsíců po zahájení terapie [89].

Závěrem lze říci, že zpoždění SMNelevace o několik týdnů až 5 měsíců může podstatně snížit dosažení motorických milníků. Proto se zdá důležité, aby terapie u dětí se SMA začala ihned po diagnóze. Tato pozorování také poskytují silný argument pro systematický novorozenecký screening, aby se odhalily presymptomatické a časné symptomatické případy.

Než se objeví příznaky a začne ireverzibilní degenerace motoneuronu, děti identifikované novorozeneckým screeningem by měly být okamžitě odeslány k léčbě. Když jsou hladiny SMN velmi nízké, motoneurony ztrácejí svou funkci v krátkém časovém rámci a postupují do stadia, kdy obnova může být omezená a časové okno pro úspěšnou obnovu funkce motoneuronu a/nebo buněčná regenerace může být promeškáno.

Náklady na aplikaci Spinraza™ v prvním roce dosahují přibližně 400 $,000–500,000 (nebo 400 EUR,000–500,000). Celkem 250 $,000–300,000 (nebo 250 EUR,000–300,000) za rok se počítá za celý život pacienta.

Jedna jediná aplikace Zolgensma™ stojí 2 miliony dolarů. Brzy se očekává, že FDA a EMA schválí rostoucí počet terapeutických strategií cílených na geny. Náklady na takové terapie by pak mohly být pro poskytovatele zdravotní péče problematické.

For more information:1950477648nn@gmail.com