Aplicaciones clínicas actuales de la terapia génica in vivo con AAV, parte 6

Enfermedad de Pompe

La enfermedad de Pompe es un trastorno de almacenamiento de glucógeno que conduce a la acumulación de glucógeno en músculos y motoneuronas.235,236 La falta de actividad acidalfa-glucosidasa (GAA) en pacientes con resultados graves o de aparición temprana en una patología clínica que incluye debilidad profunda, hipotonía e insuficiencia cardiorrespiratoria.237

La enfermedad de Pompe es una enfermedad degenerativa que afecta a la memoria, pero no debemos exagerar su impacto negativo en la memoria. En cambio, deberíamos mirar esta enfermedad de manera positiva y buscar tratamientos efectivos para mejorar la calidad de vida de los pacientes.

Como sabemos, la memoria es una función cognitiva muy compleja que implica interacciones complejas entre múltiples áreas del cerebro y las neuronas. La enfermedad de Pompe es causada principalmente por la muerte gradual de las neuronas del cerebro. Por tanto, esta enfermedad sí afecta la formación y retención de la memoria.

Sin embargo, debemos darnos cuenta de que la memoria no determina completamente la identidad y la calidad de vida de una persona. Aunque la enfermedad de Pompe afecta las capacidades cognitivas y de autocontrol de los pacientes, aún pueden tener una vida significativa. La interacción social, los deportes y la creación artística son formas de ayudar a los pacientes con la enfermedad de Pompe a mantener una actitud positiva ante la vida.

Además, las familias y comunidades de los pacientes con la enfermedad de Pompe deben brindarles atención y apoyo completos. La atención y el apoyo son como la luz del sol, que pueden ayudar a los pacientes a creer que todavía tienen valor y dignidad, y brindar calidez y aliento a sus corazones.

En resumen, la enfermedad de Pompe es sin duda una enfermedad frustrante, pero debemos ayudar a los pacientes a desarrollar una mentalidad positiva, mejorar su calidad de vida, mantener su fe y aceptar la vida a través de una actitud positiva, una atención cuidadosa y métodos de tratamiento científicos. Se puede ver que necesitamos mejorar la memoria, y Cistanche puede mejorar significativamente la memoria porque Cistanche también puede regular el equilibrio de los neurotransmisores, como aumentar los niveles de acetilcolina y factores de crecimiento, que son muy importantes para la memoria y el aprendizaje. Además, Cistanche también puede mejorar el flujo sanguíneo y promover el suministro de oxígeno, lo que puede garantizar que el cerebro obtenga suficiente nutrición y energía, mejorando así la vitalidad y la resistencia del cerebro.

Haga clic en conocer suplementos para aumentar la memoria

Recientemente, los esfuerzos de detección de recién nacidos han descubierto una incidencia significativamente mayor, de hasta 1:9,500, lo que hace que la terapia génica sea una solución racional para el tratamiento presintomático. Para la enfermedad de Pompe, los estudios de terapia génica de cuatro fases I/II han obtenido la aprobación de la FDA.

Corti et al.238 y Byrne et al.239 realizaron el primer ensayo en humanos inyectando AAV1-citomegalovirus (CMV)-GAA en los diafragmas de nueve pacientes con insuficiencia ventilatoria para corregir la disfunción respiratoria característica de la enfermedad de Pompe de aparición temprana. enfermedad (EOPD).

Los resultados indicaron que el vector era seguro de usar y eficaz para mejorar el rendimiento ventilatorio en todos los sujetos.238,240,241 Actualmente se está llevando a cabo otro ensayo clínico de la Universidad de Florida en pacientes con enfermedad de Pompe de aparición tardía (LOPD).

El estudio evalúa la capacidad de repetir la administración de AAV (rAAV9-DES-hGAA) después de un período para mantener niveles terapéuticos de GAA en pacientes adultos de Pompe 242 (ClinicalTrials.gov:NCT02240407).

Los resultados preliminares sugieren que la modulación farmacológica del sistema inmunológico usando rituximab y sirolimus, antes y en el momento de la dosificación de AAV, previene la formación de anticuerpos y permite la dosificación repetida de AAV. Con la intervención temprana debida a la detección neonatal, esta es una observación importante para los LSD que afectan el músculo y el hígado, donde el crecimiento somático puede causar una disminución en el número de copias del genoma.

El equipo de la Universidad de Florida, en colaboración con un equipo del Centro Clínico de los NIH dirigido por el Dr. Bönneman, también está realizando un estudio para evaluar la seguridad y eficacia de una dosis intravenosa de AAV-GAA en niños con EOPD.

Los pacientes inscritos en este estudio recibirán el mismo régimen de inmunomodulación utilizado en el estudio LOPD para controlar las respuestas inmunes a AAV y GAA. Además del trabajo realizado en la Universidad de Florida, algunos otros programas han iniciado programas clínicos para probar sus propios vectores AAV en pacientes con Enfermedad de Pompe.

Spark Therapeutics ha sido aprobado para inscribirse en la transferencia de genes hepáticos mediada por vectores de fase I/II para GAA en LOPD. Este enfoque se basa en la expresión estable de GAA en el hígado lograda mediante la transferencia de genes mediada por un vector AAV, lo que da como resultado una corrección cruzada en órganos periféricos sin inmunogenicidad evidente contra el transgén (ClinicalTrials.gov: NCT04093349).

Los datos preclínicos revelaron resultados prometedores, lo que sugiere niveles plasmáticos sostenidos de GAA. 243 10 meses después de la dosificación, todos los ratones knockout para GAA (Gaa/) mostraron una disminución de la acumulación de glucógeno; mayor supervivencia; y función cardíaca, respiratoria y muscular mejorada en comparación con ratones de tipo salvaje.

En comparación con la ERT, el estándar de atención actual para la enfermedad de Pompe, SPK-3006 también fue más eficaz para descomponer y eliminar el exceso de acumulación de glucógeno en grupos de músculos refractarios que normalmente no responden a los efectos de la ERT (Mendoza, 2018, Congreso Internacional de la Sociedad Mundial del Músculo, conferencia).243

Actualmente se están llevando a cabo los primeros estudios clínicos en humanos en la Universidad de California Irvine Health (ClinicalTrials.gov: NCT04093349). Asklepios Biopharmaceutical también ha sido aprobado para inscribirse en un ensayo abierto de fase I/II para evaluar la seguridad y determinar la bioactividad de ACTUS-101 (AAV2/8LSPhGAA) en dos niveles de dosis en sujetos humanos con LOPD.

Con el uso de un promotor específico del hígado, este vector de AAV se fabricó para expresar GAA específicamente en el hígado acompañado de secreción de GAA y absorción de GAA mediada por receptores en el músculo cardíaco y esquelético.

La hipótesis central es que la producción continua de GAA a partir de un depósito hepático proporcionará más beneficios que la ERT en la enfermedad de Pompe (ClinicalTrials.gov:NCT03533673). El 22 de enero de 2019, el primer paciente del estudio clínico de fase I/II recibió una dosis de ACTUS-101.244

Enfermedad de Gaucher

La enfermedad de Gaucher, la más común de las LSD, es una LSD autosómica recesiva causada por una deficiencia de la enzima lisosomal acidbeta-glucosidasa (glucocerebrosidasa).

Aunque su presentación es heterogénea según el tipo, los principales efectos clínicos son hepatoesplenomegalia, neurodegeneración, enfermedad ósea y complicaciones pulmonares.245 Hasta la fecha se han realizado dos ensayos de reemplazo de genes ex vivo para la enfermedad de Gaucher.

Con el uso de transducción retroviral de sangre periférica o células CD34+, Dunbar y Kohn246 examinaron la seguridad de un vector G1Gc que utiliza el promotor viral de repetición terminal larga (LTR) para expresar el ADNc de la glucocerebrosidasa humana.247

El estudio dio como resultado una expresión transitoria de bajo nivel de células corregidas, aunque demasiado baja para producir algún beneficio clínico o un aumento de la actividad de la enzima glucocerebrosidasa.248

En el segundo ensayo de terapia génica, actualmente activo, AVROBIO está utilizando un enfoque de terapia génica ex vivo basado en lentivirales diseñado para dar como resultado una integración estable de los genes deseados en células madre hematopoyéticas derivadas de pacientes (ClinicalTrials.gov:NCT04145037).

Los ensayos preclínicos mostraron resultados positivos en la integración de vectores lentivirales en células madre madre y en la replicación efectiva de células de progenie integradas.249

Enfermedad de Fabry

La enfermedad de Fabry se caracteriza por una actividad deficiente de la a-galactosidasaA (a-Gal A), lo que resulta en la acumulación de glicolípidos (globotriaosilceramida [Gb3] y globotriaosilesfingosina [LysoGb3]) en varios tejidos.

Las manifestaciones clínicas incluyen insuficiencia renal progresiva, enfermedades cardíacas, enfermedades cerebrovasculares, lesiones cutáneas y otras anomalías.250,251 Aunque la ERT es el estándar actual de atención para pacientes con Fabry, tiene sus limitaciones que generan un mayor interés en las terapias de reemplazo genético.252,253 De los cinco estudios de reemplazo genético para Hasta la fecha, dos de ellos utilizan un enfoque ex vivo (AVROBIO y University Health Network, Toronto), mientras que otros dos utilizan un enfoque in vivo (Sangamo Therapeutics y Freeline Therapeutics).

El vector de AVROBIO (AVR-RD-01) deriva de células madre hematopoyéticas a las que se les añade el gen que codifica AGA en un proceso ex vivo utilizando un vector lentiviral. En el ensayo clínico de fase I/II en curso (ClinicalTrials.gov: NCT03454893), los datos provisionales mostraron que los cuatro pacientes que recibieron dosis en la porción de fase I mostraron niveles aumentados de actividad de la enzima AGA por encima de los niveles de los pacientes con Fabry clásico (resumen de la reunión anual de ESGCT, Lausana, 2018). .251,254 Los estudios preclínicos para el producto lentiviral de la University Health Network también mostraron resultados prometedores.255

La terapia lentiviral con células madre transducidas a-Gal A de University Health Network se está probando actualmente en varios sitios de ensayos clínicos canadienses (ClinicalTrials.gov: NCT02800070) (resumen de la reunión anual de ASGCTA, San Diego, 2010).

Otro primer ensayo de fase I/II en humanos patrocinado por SangamoTherapeutics utiliza un vector AAV (rAAV2/6) para producir la enzima deficiente en niveles clínicamente significativos. ST-920 es un vector AAV que codifica el ADNc de la a-Gal A humana con un promotor específico del hígado diseñado para permitir que el hígado de un paciente produzca un suministro continuo de la enzima a-Gal A (ClinicalTrials.gov:NCT04046224).

Se prevé que la producción constante reduzca Gb3 y LysoGb3.251,256 De manera similar, Freeline Therapeutics está utilizando un vector AAV (rAAV8) con un promotor específico del hígado para producir niveles elevados sostenidos de a-Gal A.

Los datos preliminares sobre la dosis inicial en el estudio de aumento de dosis informaron un aumento de 3- a 4- veces en la actividad plasmática de Gal A en la semana 4 después de la dosis y se mantuvo hasta el límite de datos.251

El 10 de marzo de 2020, la Comisión Europea otorgó la designación de medicamento huérfano al FLT190 para el tratamiento de la enfermedad de Fabry, basándose en una opinión positiva del Comité de Medicamentos Huérfanos de la Agencia Europea de Medicamentos.257 4D Molecular Therapeutics también está llevando a cabo un estudio de terapia génica. que está recientemente abierto para la inscripción.

MPS tipo III (MPS III) -Síndrome de Sanfilippo

La MPS III, también conocida como síndrome de Sanfilippo, es un trastorno progresivo caracterizado por la acumulación de glucosaminoglicano en las células neurales.254 La MPS III afecta principalmente al SNC, lo que resulta en neurodegeneración, discapacidad intelectual progresiva y regresión del desarrollo.

Como el cerebro es el órgano más afectado con MPS III, diferentes patrocinadores han estudiado cada vez más las terapias de reemplazo genético dirigidas al cerebro tanto para MPS IIIA como para MPS IIIB, utilizando enfoques similares. LYSOGENE, una empresa de biotecnología de Francia, utilizó AAVrh.10 para transportar el SGSH humano y ADNc de SUMF1 para el tratamiento de MPS II.

El vector terapéutico AAVrh.10-hMPS3A se administró a cuatro niños en un primer ensayo de fase I en humanos mediante inyecciones intracerebral. Los cuatro pacientes fueron seguidos durante un año después de la dosis.

Los resultados del ensayo demostraron que el método de administración es seguro para la administración directa del vector AAV al SNC. Las evaluaciones neurocognitivas sugirieron un beneficio cognitivo en el niño más pequeño, mientras que un beneficio más limitado en los tres pacientes mayores.254,258uniQure Biopharma BV, también usando intracraneal inyecciones, administró un vector rAAV2/5 que codifica la aN-acetilglucosaminidasa humana (NAGLU) en siete niños para el tratamiento de MPS IB.

Después de la administración, se encontró que la actividad de NAGLU en el SNC aumentó desde el inicio con una producción sostenida de enzimas por parte de las células cerebrales. Todos los pacientes mostraron mejoras en sus evaluaciones neurocognitivas y el funcionamiento más joven fue similar al de un niño sano.

Estos resultados sugieren que este enfoque podría prevenir o retardar el deterioro cognitivo en niños con MPS IB.259 En la Tabla 1 se enumeran ensayos clínicos adicionales de terapia génica de fase I/II in vivo y ex vivo para MPS.

NCL

Las NCL son un grupo de trastornos neurodegenerativos infantiles hereditarios, autosómicos y progresivos caracterizados clínicamente por demencia, epilepsia y pérdida de la visión por degeneración de la retina.

Las NCL son causadas por una acumulación de lipofuscina ceroide en las células neuronales del cerebro y la retina. Hasta la fecha, existen 13 formas de NCL, cada una de las cuales tiene defectos distintos en los genes que codifican proteínas en el sistema lisosomal.260–262 Actualmente, no hay tratamientos aprobados para las NCL.

Para encontrar una terapia eficaz para la NCL, se han explorado nuevas estrategias de reemplazo genético. Worrall et al.263 desarrollaron un vector de AAV serotipo 2 que expresa el ADNc de CLN2 humano (AAV2CUhCLN2) y administraron el vector en el SNC de 10 niños con NCL infantil tardía (LINCL). .262

En comparación con los sujetos de control, la progresión de la enfermedad evaluada mediante imágenes del SNC fue más lenta, aunque no estadísticamente significativa, y mostró una reducción de la materia gris y el volumen ventricular.

En particular, los resultados de la posdosis de la escala de Hamburgo modificada demostraron un deterioro funcional significativamente más lento en comparación con el grupo de control.262,263 También con el uso de un enfoque in vivo, Cain et al.

264 desarrollaron el vector ascAAV9 que expresa el gen hCLN6 bajo el control del promotor híbrido aCB.262 scAAV9.CB.hCLN6 se inyectó por vía intratecal en el LCR de NHP de 4- años de edad y por vía intracerebroventricular (icv) en ratones.

Se encontró una alta expresión transgénica en todo el cerebro y la médula espinal de los NHP con muy pocas anomalías de laboratorio. La icvinyección administrada a los ratones también mostró resultados prometedores, incluida la prevención de la patología cerebral clásica CLN6, la corrección de déficits de comportamiento y una mayor supervivencia.

En conjunto, los resultados indican la eficacia y seguridad de scAAV9.CB.hCLN6.262,264. Este enfoque fue adoptado por Amicus Therapeutics y actualmente se está estudiando clínicamente en pacientes con enfermedad de Batten (ClinicalTrials.-gov: NCT02725580). En la Tabla 4 se enumeran ensayos clínicos adicionales de terapia génica de fase I/II in vivo para NCL.

Conclusiones

La llegada de terapias avanzadas en la enfermedad por almacenamiento lisosomal brinda nuevas oportunidades para los pacientes y, con suerte, oportunidades terapéuticas transformadoras.

A medida que el campo madure, esperamos que haya opciones terapéuticas adicionales seguras y efectivas ampliamente disponibles. Aún existen desafíos para establecer una red de proveedores calificados para administrar medicamentos de terapia génica.

EXPRESIONES DE GRATITUD

Este trabajo fue apoyado por la subvención K08 HL 146991-01 de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. (LAG y por una subvención 18059 (JPT) del Instituto Canadiense de Investigación en Salud

CONTRIBUCIONES DE LOS AUTORES

Todos los autores contribuyeron a la redacción de este artículo.

DECLARACIÓN DE INTERESES

Recibí honorarios de consultoría para AveXis, Amicus, Neurogene, AffiniaTherapeutics y Novartis. SJG ha recibido regalías y/o ingresos por consultoría de Asklepios Biopharma, Neurogene, Abeona Therapeutics, Sarepta Therapeutics, Vertex Pharmaceuticals, LYSOGENE y Amicus Therapeutics. LAG posee propiedad intelectual relacionada con el uso de una proteína variante del factor VIII para terapia génica, se ha desempeñado como consultor de Pfizer y es el investigador clínico principal de los ensayos en curso de hemofilia A y B de fase I/II patrocinados por SparkTherapeutics/Roche y Pfizer, respectivamente.

REFERENCIAS

1. Burghes, AH y Beattie, CE (2009). Atrofia muscular espinal: ¿por qué los niveles bajos de proteína de supervivencia de las neuronas motoras enferman a las neuronas motoras? Nat. Rev. Neurociencias. 10,597–609.

2. Verhaart, IEC, Robertson, A., Wilson, IJ, Aartsma-Rus, A., Cameron, S., Jones,CC, Cook, SF y Lochmüller, H. (2017). Prevalencia, incidencia y frecuencia de portadores de atrofia muscular espinal ligada a 5q: una revisión de la literatura. 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 ejemplares. euros. J. hum. Gineta. 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). Identificación y caracterización de un gen determinante de la atrofia muscular espinal. Celda 80, 155–165.

5. Monani, UR, Lorson, CL, Parsons, DW, Prior, TW, Androphy, EJ, Burghes,AH y McPherson, JD (1999). Una diferencia de un solo nucleótido que altera los patrones de empalme distingue el gen SMN1 de SMA del gen copia SMN2. Tararear. Mol.Genet. 8, 1177–1183.

6. Lorson, CL, Hahnen, E., Androphy, EJ y Wirth, B. (1999). Un único nucleótido en el gen SMN regula el empalme y es responsable de la atrofia muscular espinal. Proc. Nacional. Acad. Ciencia. Estados Unidos 96, 6307–6311.

7. Feldkötter, M., Schwarzer, V., Wirth, R., Wienker, TF y Wirth, B. (2002). Análisis cuantitativos de SMN1 y SMN2 basados ​​en PCR con fotociclador en tiempo real: portador rápido y altamente confiable Pruebas y predicción de la gravedad de la muscularatrofia espinal. Soy. J. hum. Gineta. 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). Estudio observacional de la atrofia muscular espinal tipo I e implicaciones para los ensayos clínicos. Neurología 83, 810–817.

9. Foust, KD, Nurre, E., Montgomery, CL, Hernandez, A., Chan, CM y Kaspar,BK (2009). El AAV9 intravascular se dirige preferentemente a las neuronas neonatales y a los estrocitos adultos. Nat. Biotecnología. 27, 59–65.

10. Duque, S., Joussemet, B., Riviere, C., Marais, T., Dubreil, L., Douar, AM, Fyfe, J., Moullier, P., Colle, MA y Barkats, M. (2009). La administración intravenosa de AAV9 autocomplementario permite la entrega del transgén a las neuronas motoras adultas. Mol. Ahí. 17, 1187-1196.

11. Foust, KD, Wang, X., McGovern, VL, Braun, L., Bevan, AK, Haidet, AM, Le,TT, Morales, PR, Rich, MM, Burghes, AH y Kaspar, BK (2010 ). Rescate del fenotipo de atrofia muscular espinal en un modelo de ratón mediante la entrega posnatal temprana de SMN. Nat. Biotecnología. 28, 271–274.

12. Domínguez, E., Marais, T., Chatauret, N., Benkhelifa-Ziyyat, S., Duque, S., Ravassard, P., Carcenac, R., Astord, S., Pereira de Moura, A. , Voit, T. y Barkats, M. (2011). La administración intravenosa de scAAV9 de una secuencia SMN1 optimizada con codones rescata a ratones con AME. Tararear. Mol. Gineta. 20, 681–693.

For more information:1950477648nn@gmail.com