Gjeldende kliniske anvendelser av in vivo genterapi med AAVs del 6

Pompes sykdom

Pompes sykdom er en glykogenlagringsforstyrrelse som fører til glykogenakkumulering i muskler og motoneuroner.235 236 Mangel på acidalpha-glukosidase (GAA) aktivitet hos pasienter med alvorlige/tidlige utbrudd i en klinisk patologi som inkluderer dyp svakhetshypotoni og kardiorespiratorisk svikt.237

Pompes sykdom er en degenerativ sykdom som påvirker hukommelsen, men vi bør ikke overvurdere dens negative innvirkning på hukommelsen. I stedet bør vi se positivt på denne sykdommen og søke effektive behandlinger for å forbedre livskvaliteten til pasientene.

Som vi vet, er hukommelse en veldig kompleks kognitiv funksjon som involverer komplekse interaksjoner mellom flere områder av hjernen og nevroner. Pompes sykdom er hovedsakelig forårsaket av gradvis død av nevroner i hjernen. Derfor påvirker denne sykdommen dannelsen og oppbevaringen av minne.

Vi må imidlertid innse at hukommelsen ikke helt bestemmer en persons identitet og livskvalitet. Selv om Pompes sykdom påvirker pasientenes kognitive evner og selvledelsesevner, kan de fortsatt ha et meningsfylt liv. Sosial interaksjon, sport og kunstnerisk skapelse er alle måter å hjelpe pasienter med Pompes sykdom med å opprettholde en positiv holdning til livet.

I tillegg bør familiene og lokalsamfunnene til pasienter med Pompes sykdom gi dem full omsorg og støtte. Omsorg og støtte er som solskinn, som kan hjelpe pasienter til å tro at de fortsatt har verdi og verdighet, og bringe varme og oppmuntring til deres hjerter.

Oppsummert er Pompes sykdom utvilsomt en frustrerende sykdom, men vi bør hjelpe pasienter med å bygge et positivt tankesett, forbedre livskvaliteten, beholde troen og omfavne livet gjennom en positiv holdning, forsiktig omsorg og vitenskapelige behandlingsmetoder. Det kan sees at vi trenger å forbedre hukommelsen, og Cistanche kan forbedre hukommelsen betydelig fordi Cistanche også kan regulere balansen av nevrotransmittere, som å øke nivåene av acetylkolin og vekstfaktorer, som er svært viktige for hukommelse og læring. I tillegg kan Cistanche også forbedre blodstrømmen og fremme oksygentilførsel, noe som kan sikre at hjernen får tilstrekkelig næring og energi, og dermed forbedre hjernens vitalitet og utholdenhet.

Klikk vet kosttilskudd for å øke hukommelsen

Nylig har screening for nyfødte oppdaget en betydelig høyere forekomst på opptil 1:9500, noe som gjør genterapi til en rasjonell løsning for presymptomatisk behandling. For Pompes sykdom har firefase I/II genterapistudier oppnådd godkjenning fra FDA.

Corti et al.238 og Byrne et al.239 gjennomførte en første-i-menneskelig studie som injiserte AAV1-cytomegalovirus (CMV)-GAA i diafragmaene til ni pasienter med respiratorisk insuffisiens for å korrigere respiratorisk dysfunksjon som er karakteristisk for tidlig debuterende Pompe sykdom (EOPD).

Resultatene indikerte at vektoren var både trygg å bruke og effektiv til å forbedre ventilasjonsytelsen hos alle forsøkspersoner. 238 240 241 En annen klinisk studie fra University of Florida utføres for tiden på pasienter med sent oppstått Pompes sykdom (LOPD).

Studien evaluerer evnen til å gjenta administreringen av AAV(rAAV9-DES-hGAA) etter en periode for å opprettholde terapeutiske nivåer av GAA hos voksne Pompe-pasienter 242 (ClinicalTrials.gov:NCT02240407).

Foreløpige resultater tyder på at farmakologisk modulering av immunsystemet ved bruk av rituximab og sirolimus, før og på tidspunktet for AAV-dosering, forhindrer dannelsen av antistoffer og muliggjør gjentatt AAV-dosering. Med tidlig intervensjon på grunn av nyfødtscreening er dette en viktig observasjon for LSD som påvirker muskelen og leveren, der somatisk vekst kan forårsake en nedgang i genomkopieringstallet.

University of Floridateam, i samarbeid med et NIH Clinical Center-team ledet av Dr.Bönneman, gjennomfører også en studie for å evaluere sikkerheten og effekten av en intravenøs dose av AAV-GAA hos barn med EOPD.

Pasienter som er registrert i denne studien vil motta det samme immunmodulasjonsregimet som ble brukt i LOPD-studien for å håndtere immunresponser motAAV og GAA. I tillegg til arbeidet utført ved University of Florida, har noen få andre programmer satt i gang kliniske programmer for å teste sine egneAAV-vektorer hos pasienter med Pompes sykdom.

Spark Therapeutics har blitt godkjent for å registrere seg i fase I/II vektormediert levergenoverføring for GAA i LOPD. Denne tilnærmingen er avhengig av det stabile uttrykket av GAA i leveren oppnådd via AAV-vektormediert genoverføring, noe som resulterer i krysskorreksjon i perifere organer uten noen tydelig immunogenisitet mot transgenet (ClinicalTrials.gov: NCT04093349).

De prekliniske dataene avslørte lovende resultater, som tyder på vedvarende plasmanivåer av GAA.243 10 måneder etter dosering viste alle GAA knockout (Gaa/) mus redusert glykogenakkumulering; økt overlevelse; og forbedret hjerte-, luftveis- og muskelfunksjon sammenlignet med villtype mus.

I forhold til ERT, var den nåværende standarden for omsorg for Pompes sykdom, SPK-3006 også mer effektiv til å bryte ned og fjerne overflødig glykogenoppbygging i ildfaste muskelgrupper, vanligvis dempet effekten av ERT (Mendoza, 2018, International Congress of theWorld Muscle Society, konferanse).243

Første-i-menneskelige kliniske studier pågår for tiden ved University of California Irvine Health (ClinicalTrials.gov: NCT04093349). Asklepios Biopharmaceutical har også blitt godkjent for å delta i fase I/II åpen studie for å vurdere sikkerheten og bestemme bioaktiviteten til ACTUS-101 (AAV2/8LSPhGAA) ved to dosenivåer hos mennesker med LOPD.

Ved bruk av en leverspesifikk promoter ble denne AAV-vektoren produsert for å uttrykke GAA spesifikt i leveren ledsaget av GAA-sekresjon og reseptormediert opptak av GAA i hjerte- og skjelettmuskulaturen.

Den sentrale hypotesen er at kontinuerlig GAA-produksjon fra et leverdepot vil gi mer fordel enn ERT ved Pompes sykdom (ClinicalTrials.gov:NCT03533673). 22. januar 2019 ble den første pasienten i den kliniske fase I/II-studien dosert med ACTUS-101.244

Gauchers sykdom

Gauchers sykdom, den vanligste av LSD-ene, er en autosomalrecessiv LSD forårsaket av mangel på lysosomalt enzym acidbeta-glukosidase (glukocerebrosidase).

Selv om presentasjonen er heterogen basert på type, er de viktigste kliniske effektene hepatosplenomegali, nevrodegenerasjon, beinsykdom og lungekomplikasjoner.245 Det har hittil vært to ex vivo-generstatningsforsøk for Gauchers sykdom.

Ved bruk av retroviral transduksjon av perifert blod eller CD34+-celler, undersøkte Dunbar og Kohn246 sikkerheten til en G1Gc-vektor som bruker den virallong terminal repeat (LTR)-promotoren for å uttrykke human glucocerebrosidase cDNA.247

Studien resulterte i forbigående lavnivåuttrykk av korrigerte celler, men for lavt til å resultere i noen klinisk fordel eller økt glucocerebrosidase enzymaktivitet.248

I den andre, for tiden aktive genterapistudien, bruker AVROBIO en ex vivo lentiviral-basert genterapitilnærming designet for å resultere i en stabil integrering av de ønskede genene inn i pasientavledede hematopoietiske stamceller (ClinicalTrials.gov:NCT04145037).

Prekliniske studier viste positive resultater i lentiviral vektorintegrasjon i stamceller og effektiv replikering av integrerte avkomsceller.249

Fabrys sykdom

Fabrys sykdom er preget av mangelfull aktivitet av a-galaktosidaseA (a-Gal A), noe som resulterer i akkumulering av glykolipider (globotriaosylceramid [Gb3] og globotriaosylsfingosin [LysoGb3]) forskjellige vev.

Kliniske manifestasjoner inkluderer progressiv nyresvikt, hjertesykdom, cerebrovaskulær sykdom, hudlesjoner og andre abnormiteter.250 251 Selv om ERT er dagens standard for omsorg for pasienter med Fabry, har det sine begrensninger som gir økt interesse for generstatningsterapier. 252 253 dato bruker to av dem en ex vivo-tilnærming (AVROBIO og University Health Network, Toronto), mens to andre bruker en in vivo-tilnærming (Sangamo Therapeutics og Freeline Therapeutics).

AVROBIOs vektor (AVR-RD-01) er avledet fra hemopoietiske stamceller som genet som koder for AGA er lagt til i en ex vivo prosess ved bruk av en lentiviral vektor. I den pågående fase I/II kliniske studien (ClinicalTrials.gov: NCT03454893), viste interimdata at alle fire pasientene som ble doseret i fase I-delen viste økte AGA-enzymaktivitetsnivåer over nivåene til pasienter med klassisk Fabry (ESGCT AnnualMeeting abstract, Lausanne, 2018) .251 254 Prekliniske studier for University Health Networks lentivirale produkt viste også lovende resultater.255

University Health Networks lentiviral a-Gal A transdusert stamcelleterapi blir for tiden testet på flere kanadiske kliniske utprøvingssteder (ClinicalTrials.gov: NCT02800070) (ASGCTAnnual Meeting abstract, San Diego, 2010).

En annen første-i-menneskelig fase I/II-studie sponset av SangamoTherapeutics bruker en AAV-vektor (rAAV2/6) for å produsere det mangelfulle enzymet på klinisk signifikante nivåer. ST-920 er en AAV-vektor som koder for cDNA for humant a-Gal A med en leverspesifikk promoter designet for å gjøre det mulig for en pasients lever å produsere en kontinuerlig tilførsel av a-Gal A-enzymet (ClinicalTrials.gov:NCT04046224).

Den konstante produksjonen forventes å redusere Gb3 og LysoGb3.251,256 På samme måte bruker Freeline Therapeutics en AAV-vektor (rAAV8) med en leverspesifikk promoter for å produsere vedvarende høye nivåer av a-Gal A.

Foreløpige data om startdosen i doseøkningsstudien rapporterte en 3- til 4-dobling av plasmaa-Gal A-aktivitet ved uke 4 etter dose og ble opprettholdt gjennom dataavbruddet.251

Den 10. mars 2020 ga Europakommisjonen orphan drug-betegnelse for FLT190 for behandling av Fabrys sykdom, basert på en positiv uttalelse fra Committee for Orphan Medicinal Products fra European Medicines Agency.257 4D Molecular Therapeutics driver også med en genterapistudie. som nylig er åpen for påmelding.

MPS Type III (MPS III)-Sanfilippo syndrom

MPS III, også kjent som Sanfilippo syndrom, er en progressiv lidelse karakterisert ved akkumulering av glykosaminoglykan i nevrale celler.254 MPS III påvirker primært CNS, noe som resulterer i nevrodegenerasjon, progressiv intellektuell funksjonshemming og utviklingsregresjon.

Siden hjernen er det mest berørte organet med MPS III, har hjernemålrettede generstatningsterapier blitt stadig mer studert for både MPS IIIA og MPS IIIB av forskjellige sponsorer som bruker lignende tilnærminger. LYSOGENE, et bioteknologiselskap fra Frankrike, brukteAAVrh.10 for å bære det menneskelige SGSH og SUMF1 cDNA for behandling av MPS II.

Den terapeutiske vektoren AAVrh.10-hMPS3A ble administrert til fire barn i en fase I første-i-menneske trialvia intracerebrale injeksjoner. Alle fire pasientene ble fulgt i ett år etter dose.

Resultatene av studien viste at administrasjonsmetoden var trygg for direkte levering av AAV-vektor til CNS. Nevrokognitive evalueringer antydet en kognitiv fordel hos det yngste barnet, mens en mer begrenset fordel hos de tre eldre pasientene.254,258uniQure Biopharma BV, også ved bruk av intrakraniell injeksjoner, administrert en rAAV2/5 vektor som koder for human aN-acetylglukosaminidase (NAGLU) i syv barn for behandling av MPS IB.

Etter administrering ble NAGLU-aktiviteten i CNS funnet å være økt fra baseline med vedvarende enzymproduksjon i hjerneceller. Alle pasientene viste forbedringer i sine nevrokognitive evalueringer, med de yngste som fungerte nær det til et friskt barn.

Disse resultatene tyder på at denne tilnærmingen kan forhindre bremse kognitiv nedgang hos barn med MPS IB.259 Ytterligere in vivo og ex vivo fase I/II genterapi kliniske studier for MPS er oppført i tabell 1.

NCL-er

NCL er en gruppe av arvelige, autosomale, progressive nevrodegenerative lidelser i barndommen karakterisert klinisk av demens, epilepsi og synstap gjennom netthinnedegenerasjon.

NCL er forårsaket av en akkumulering av ceroid lipofuscin i nevroncellene i hjernen og netthinnen. Til dags dato er det 13 former for NCL, som hver har distinkte defekter i gener som koder for proteiner i det lysosomale systemet. 260–262 Foreløpig er det ingen behandlinger godkjent for NCL.

For å finne en effektiv terapi for NCL, har nye generstatningsstrategier blitt utforsket. Worrall et al.263 utviklet en AAV-serotype 2-vektor som uttrykker humant CLN2-cDNA (AAV2CUhCLN2) og administrerte vektoren i CNS til 10 barn med sen infantil NCL (LINCL). .262

Sammenlignet med kontrollpersonene var sykdomsprogresjonen vurdert ved hjelp av CNS-avbildning langsommere, men ikke statistisk signifikant, og viste redusert grå substans og ventrikulært volum.

Spesielt viste resultater fra den modifiserte Hamburg-skalaen etter dose signifikant lavere funksjonell nedgang sammenlignet med kontrollgruppen.262 263 Også ved bruk av en in vivo-tilnærming, Cain et al.

264 utviklet ascAAV9-vektor som uttrykker hCLN6-genet under kontroll av aCB-hybridpromoter.262 scAAV9.CB.hCLN6 ble injisert intratekalt inn i CSF til 4- år gamle NHP-er og intracerebroventrikulært (icv) i mus.

Høyt transgenekspresjon ble funnet i hele hjernen og ryggmargen til NHP-ene med svært få laboratorieavvik. Injeksjonen som ble administrert til musene viste også lovende resultater, inkludert forebygging av klassisk CLN6 hjernesykdomspatologi, korrigering av atferdssvikt og økt overlevelse.

Samlet indikerer resultatene effekten og sikkerheten til scAAV9.CB.hCLN6.262,264Denne tilnærmingen ble tatt i bruk av Amicus Therapeutics og blir for tiden studert klinisk hos pasienter med Battens sykdom (ClinicalTrials.-gov: NCT02725580). Ytterligere in vivo fase I/II genterapi kliniske studier for NCL er oppført i tabell 4.

Konklusjoner

Fremkomsten av avanserte terapier innen lysosomal lagringssykdom gir nye muligheter for pasienter og forhåpentligvis transformative terapeutiske muligheter.

Etter hvert som feltet modnes, håper vi at flere trygge og effektive terapeutiske alternativer vil være allment tilgjengelige. Det er fortsatt utfordringer med å etablere et nettverk av kvalifiserte leverandører for å administrere genterapimedisiner.

TAKK

Dette arbeidet ble støttet av US National Institutes of Health grantK08 HL 146991-01 (LAG og av et Canadian Institute of HealthResearch-stipend 18059 (JPT)

FORFATTERBIDRAG

Alle forfattere har bidratt til å skrive denne artikkelen.

INTERESSEERKLÆRING

Jeg mottok konsulenthonorarer for AveXis, Amicus, Neurogene, AffiniaTherapeutics og Novartis. SJG har mottatt royalty og/eller konsulentinntekter fra Asklepios Biopharma, Neurogene, Abeona Therapeutics, Sarepta Therapeutics, Vertex Pharmaceuticals, LYSOGENE og Amicus Therapeutics. LAG har åndsverk knyttet til bruken av et faktor VIII-variantprotein for genterapi, har fungert som konsulent for Pfizer og er den kliniske hovedetterforskeren for pågående hemofili A- og B fase I/II-studier sponset av henholdsvis SparkTherapeutics/Roche og Pfizer.

REFERANSER

1. Burghes, AH, og Beattie, CE (2009). Spinal muskelatrofi: hvorfor gjør lave nivåer av overlevelsesmotorneuronprotein motorneuroner syke? Nat. Rev. Neurosci. 10 597–609.

2. Verhaart, IEC, Robertson, A., Wilson, IJ, Aartsma-Rus, A., Cameron, S., Jones,CC, Cook, SF og Lochmüller, H. (2017). Prevalens, forekomst og bærerfrekvens av 5q-koblet spinal muskelatrofi - en litteraturgjennomgang. 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 eksemplarer. Eur. J. Hum. Genet. 20, 27–32.

4. Lefebvre, S., Bürglen, L., Reboullet, S., Clermont, O., Burlet, P., Viollet, L., Benichou, B., Cruaud, C., Millasseau, P., Zeviani, M. ., et al. (1995). Identifikasjon og karakterisering av et spinal muskelatrofi-bestemmende gen. Celle 80, 155–165.

5. Monani, UR, Lorson, CL, Parsons, DW, Prior, TW, Androphy, EJ, Burghes, AH og McPherson, JD (1999). En enkelt nukleotidforskjell som endrer spleisemønstre skiller SMA-genet SMN1 fra kopigenet SMN2. Hum. Mol.Genet. 8, 1177–1183.

6. Lorson, CL, Hahnen, E., Androphy, EJ, og Wirth, B. (1999). Et enkelt nukleotid i SMN-genet regulerer spleising og er ansvarlig for spinal muskelatrofi. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 6307–6311.

7. Feldkötter, M., Schwarzer, V., Wirth, R., Wienker, TF og Wirth, B. (2002). Kvantitative analyser av SMN1 og SMN2 basert på sanntids lyssykler PCR:rask og svært pålitelig bærer testing og prediksjon av alvorlighetsgraden av spinal muskelatrofi. Er. J. Hum. Genet. 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). Observasjonsstudie av spinal muskelatrofi type I og implikasjoner for kliniske studier. Neurology 83, 810–817.

9. Foust, KD, Nurre, E., Montgomery, CL, Hernandez, A., Chan, CM og Kaspar, BK (2009). Intravaskulær AAV9 retter seg fortrinnsvis mot neonatale nevroner og voksneastrocytter. Nat. Bioteknologi. 27, 59–65.

10. Duque, S., Joussemet, B., Riviere, C., Marais, T., Dubreil, L., Douar, AM, Fyfe, J., Moullier, P., Colle, MA, og Barkats, M. (2009). Intravenøs administrering av selvkomplementær AAV9 muliggjør transgenlevering til voksne motoriske nevroner.Mol. Ther. 17, 1187–1196.

11. Foust, KD, Wang, X., McGovern, VL, Braun, L., Bevan, AK, Haidet, AM, Le,TT, Morales, PR, Rich, MM, Burghes, AH og Kaspar, BK (2010) ). Redning av spinal muskelatrofi-fenotypen i en musemodell ved tidlig postnatal levering av SMN. Nat. Bioteknologi. 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. og Barkats, M. (2011). Intravenøs scAAV9-levering av en kodonoptimalisert SMN1-sekvens redder SMA-mus. Hum. Mol. Genet. 20, 681-693.

For more information:1950477648nn@gmail.com