Aplikasi Klinikal Semasa Terapi Gen Vivo Dengan AAV Bahagian 6

Penyakit Pompe

Penyakit Pompe ialah gangguan penyimpanan glikogen yang membawa kepada pengumpulan glikogen dalam otot dan motoneuron.235,236 Kekurangan aktiviti acidalpha-glucosidase (GAA) pada pesakit yang mengalami serangan awal yang teruk/awal dalam patologi klinikal yang merangkumi kelemahan mendalam hipotonia dan kegagalan kardiorespirasi.237

Penyakit Pompe adalah penyakit degeneratif yang menjejaskan ingatan, tetapi kita tidak boleh terlalu menekankan kesan negatifnya terhadap ingatan. Sebaliknya, kita harus melihat penyakit ini secara positif dan mendapatkan rawatan yang berkesan untuk meningkatkan kualiti hidup pesakit.

Seperti yang kita ketahui, ingatan adalah fungsi kognitif yang sangat kompleks yang melibatkan interaksi kompleks antara pelbagai kawasan otak dan neuron. Penyakit Pompe terutamanya disebabkan oleh kematian beransur-ansur neuron di otak. Oleh itu, penyakit ini memang menjejaskan pembentukan dan pengekalan ingatan.

Namun, kita harus sedar bahawa ingatan tidak sepenuhnya menentukan identiti dan kualiti hidup seseorang. Walaupun penyakit Pompe menjejaskan kebolehan kognitif dan kebolehan pengurusan diri pesakit, mereka masih boleh mempunyai kehidupan yang bermakna. Interaksi sosial, sukan, dan penciptaan artistik adalah semua cara untuk membantu pesakit penyakit Pompe mengekalkan sikap positif terhadap kehidupan.

Di samping itu, keluarga dan komuniti pesakit penyakit Pompe harus memberi mereka penjagaan dan sokongan penuh. Penjagaan dan sokongan adalah seperti cahaya matahari, yang boleh membantu pesakit percaya bahawa mereka masih mempunyai nilai dan maruah, dan membawa kemesraan dan dorongan kepada hati mereka.

Ringkasnya, penyakit Pompe sudah pasti penyakit yang mengecewakan, tetapi kita harus membantu pesakit membina minda yang positif, meningkatkan kualiti hidup mereka, mengekalkan kepercayaan mereka, dan menerima kehidupan melalui sikap positif, penjagaan yang teliti, dan kaedah rawatan saintifik. Ia dapat dilihat bahawa kita perlu meningkatkan ingatan, dan Cistanche boleh meningkatkan ingatan dengan ketara kerana Cistanche juga boleh mengawal keseimbangan neurotransmitter, seperti meningkatkan tahap asetilkolin dan faktor pertumbuhan, yang sangat penting untuk ingatan dan pembelajaran. Selain itu, Cistanche juga boleh meningkatkan aliran darah dan menggalakkan penghantaran oksigen, yang dapat memastikan otak memperoleh nutrisi dan tenaga yang mencukupi, seterusnya meningkatkan daya hidup dan daya tahan otak.

Klik tahu suplemen untuk meningkatkan ingatan

Baru-baru ini, usaha saringan bayi baru lahir telah menemui insiden yang jauh lebih tinggi sehingga 1:9,500, menjadikan terapi gen sebagai penyelesaian rasional untuk rawatan prasimptomatik. Untuk penyakit Pompe, kajian terapi gen I/II empat fasa telah mencapai kelulusan daripada FDA.

Corti et al.238 dan Byrne et al.239 menjalankan percubaan pertama dalam manusia yang menyuntik AAV1-cytomegalovirus (CMV)-GAA ke dalam diafragma sembilan pesakit dengan kekurangan pengudaraan untuk membetulkan ciri gangguan fungsi pernafasan Pompe awal. penyakit (EOPD).

Keputusan menunjukkan bahawa vektor adalah selamat untuk digunakan dan berkesan untuk meningkatkan prestasi pengudaraan dalam semua subjek.238,240,241Satu lagi percubaan klinikal dari University of Florida sedang dijalankan pada pesakit dengan penyakit Pompe lewat (LOPD).

Kajian ini menilai keupayaan untuk mengulangi pentadbiran AAV(rAAV9-DES-hGAA) selepas tempoh untuk mengekalkan tahap terapeutik GAA dalam pesakit Pompe dewasa 242 (ClinicalTrials.gov:NCT02240407).

Keputusan awal menunjukkan bahawa modulasi farmakologi sistem imun menggunakan rituximab dan sirolimus, sebelum dan pada masa dos AAV, menghalang pembentukan antibodi dan membolehkan dos AAV berulang. Dengan campur tangan awal akibat pemeriksaan bayi baru lahir, ini merupakan pemerhatian penting untuk LSD yang menjejaskan otot dan hati, di mana pertumbuhan somatik boleh menyebabkan penurunan nombor salinan genom.

University of Floridateam, dengan kerjasama pasukan Pusat Klinikal NIH yang diketuai oleh Dr.Bönneman, juga sedang menjalankan kajian untuk menilai keselamatan dan keberkesanan dos intravena AAV-GAA pada kanak-kanak dengan EOPD.

Pesakit yang mendaftar dalam kajian ini akan menerima rejimen imunomodulasi yang sama yang digunakan dalam kajian LOPD untuk menguruskan tindak balas imun terhadapAAV dan GAA. Sebagai tambahan kepada kerja yang dijalankan di Universiti Florida, beberapa program lain telah memulakan program klinikal untuk menguji vektorAAV mereka sendiri pada pesakit dengan penyakit pompe.

Spark Therapeutics telah diluluskan untuk mendaftar dalam pemindahan gen hati pengantara vektor fasa I/II untuk GAA dalam LOPD. Pendekatan ini bergantung kepada ekspresi stabil GAA dalam hati yang dicapai melalui pemindahan gen pengantara vektor AAV, menghasilkan pembetulan silang dalam organ periferal tanpa imunogenisitas yang jelas terhadap transgen (ClinicalTrials.gov: NCT04093349).

Data praklinikal mendedahkan hasil yang menjanjikan, mencadangkan tahap plasma GAA yang berterusan.243 10 bulan selepas dos, semua tikus kalah mati GAA (Gaa/) menunjukkan pengumpulan glikogen yang berkurangan; peningkatan kelangsungan hidup; dan meningkatkan fungsi jantung, pernafasan dan otot berbanding tikus jenis liar.

Berbanding dengan ERT, standard penjagaan semasa untuk penyakit Pompe, SPK-3006 juga lebih berkesan untuk memecahkan dan membersihkan lebihan glikogen dalam kumpulan otot refraktori lazimnya membisukan kesan ERT (Mendoza, 2018, Kongres Antarabangsa theWorld Muscle Society, persidangan).243

Kajian klinikal pertama dalam manusia sedang dijalankan di University of California Irvine Health(ClinicalTrials.gov: NCT04093349).Asklepios Biopharmaceutical juga telah diluluskan untuk mendaftar dalam percubaan label terbuka fasa I/II untuk menilai keselamatan dan menentukan bioaktiviti ACTUS-101 (AAV2/8LSPhGAA) pada dua tahap dos dalam subjek manusia dengan LOPD.

Dengan penggunaan promoter khusus hati, vektor AAV ini dihasilkan untuk mengekspresikan GAA secara khusus dalam hati disertai dengan rembesan GAA dan pengambilan GAA yang dimediasi reseptor dalam otot jantung dan rangka.

Hipotesis utama ialah pengeluaran GAA berterusan dari depot hati akan memberikan lebih banyak manfaat daripada ERT dalam penyakit Pompe (ClinicalTrials.gov:NCT03533673). Pada 22 Januari 2019, pesakit pertama dalam kajian klinikal fasa I/II telah diberi dos dengan ACTUS-101.244

Penyakit Gaucher

Penyakit Gaucher, yang paling biasa di kalangan LSD, ialah LSD autosomalresesif yang disebabkan oleh kekurangan enzim lisosom asidbeta-glucosidase (glucocerebrosidase).

Walaupun pembentangan inits heterogen berdasarkan jenis, kesan klinikal utama ialah hepatosplenomegali, degenerasi neuro, penyakit tulang, dan komplikasi paru-paru.245 Terdapat dua ujian penggantian gen ex vivo setakat ini untuk penyakit Gaucher.

Dengan penggunaan transduksi retroviral darah periferal atau sel CD34+, Dunbar danKohn246 meneliti keselamatan vektor G1Gc yang menggunakan promoter virallong terminal repeat (LTR) untuk mengekspresikan cDNA glucocerebrosidase manusia.247

Kajian itu telah menghasilkan ekspresi tahap rendah sementara bagi sel yang diperbetulkan, walau bagaimanapun terlalu rendah untuk menghasilkan manfaat mana-mana klinikal atau peningkatan aktiviti enzim glucocerebrosidase.248

Dalam percubaan terapi gen kedua yang sedang aktif, AVROBIO menggunakan pendekatan terapi gen berasaskan lentiviral ex vivo yang direka untuk menghasilkan penyepaduan yang stabil bagi gen yang dikehendaki dalam sel stem hematopoietik yang diperolehi pesakit dalam (ClinicalTrials.gov:NCT04145037).

Percubaan praklinikal menunjukkan keputusan positif dalam integrasi vektor lentiviral ke dalam sel stem induk dan replikasi berkesan sel progeni bersepadu.249

Penyakit Fabry

Penyakit Fabry dicirikan oleh aktiviti kekurangan a-galactosidaseA (a-Gal A), mengakibatkan pengumpulan glikolipid (globotriaosylceramide [Gb3] dan globotriaosylsphingosine [LysoGb3]) pelbagai tisu.

Manifestasi klinikal termasuk kegagalan buah pinggang yang progresif, penyakit jantung, penyakit serebrovaskular, lesi kulit, dan kelainan lain.250,251 Walaupun ERT ialah piawaian penjagaan semasa bagi pesakit dengan Fabry, ia mempunyai batasannya yang menghasilkan peningkatan minat dalam terapi penggantian gen.252,253 Daripada kajian penggantian lima gen untuk tarikh, dua daripadanya menggunakan pendekatan ex vivo (AVROBIO dan Rangkaian Kesihatan Universiti, Toronto), manakala dua lagi menggunakan pendekatan in vivo (Sangamo Therapeutics dan Freeline Therapeutics).

Vektor AVROBIO (AVR-RD-01) berasal daripada sel stem hemopoietik yang mana pengekodan gen AGA ditambah dalam proses ex vivo menggunakan vektor lentiviral. Dalam percubaan klinikal fasa I/II yang sedang dijalankan (ClinicalTrials.gov: NCT03454893), data interim menunjukkan kesemua empat pesakit yang didos dalam bahagian fasa I menunjukkan peningkatan tahap aktiviti enzim AGA melebihi tahap pesakit dengan Fabry klasik (abstrak Mesyuarat Tahunan ESGCT, Lausanne, 2018) .251,254 Kajian praklinikal untuk produk lentiviral Rangkaian Kesihatan Universiti juga menunjukkan hasil yang memberangsangkan.255

Terapi sel stem transduksi a-Gal A lentiviral Rangkaian Kesihatan Universiti sedang diuji di beberapa tapak percubaan klinikal Kanada (ClinicalTrials.gov: NCT02800070) (abstrak Mesyuarat Tahunan ASGCTA, San Diego, 2010).

Satu lagi percubaan fasa I/II pertama dalam manusia yang ditaja oleh SangamoTherapeutics menggunakan vektor AAV (rAAV2/6) untuk menghasilkan enzim kekurangan pada tahap klinikal yang ketara. ST-920 ialah AAVvector yang mengekod cDNA untuk a-Gal A manusia dengan promoter khusus hati yang direka untuk membolehkan hati pesakit menghasilkan bekalan berterusan enzim a-Gal A (ClinicalTrials.gov:NCT04046224).

Pengeluaran berterusan dijangka mengurangkanGb3 dan LysoGb3.251,256 Begitu juga, Freeline Therapeutics menggunakan vektor AAV (rAAV8) dengan promoter khusus hati untuk menghasilkan tahap tinggi a-Gal A yang berterusan.

Data awal tentang dos permulaan dalam kajian peningkatan dos melaporkan peningkatan 3- hingga 4-kali ganda dalam aktiviti plasmaa-Gal A mengikut postdos minggu ke-4 dan dikekalkan melalui potongan data.251

Pada 10 Mac 2020, Suruhanjaya Eropah memberikan penetapan ubat anak yatim untuk FLT190untuk rawatan penyakit Fabry, berdasarkan pendapat positif daripada Jawatankuasa Produk Ubat Yatim Agensi Ubat Eropah.257 4D Molecular Therapeutics juga sedang mengikuti kajian terapi gen yang dibuka baru-baru ini untuk pendaftaran.

MPS Type III (MPS III)-Sindrom Sanfilippo

MPS III, juga dikenali sebagai sindrom Sanfilippo, adalah gangguan progresif yang dicirikan oleh pengumpulan glikosaminoglikan dalam sel saraf.254 MPS III terutamanya memberi kesan kepada CNS, mengakibatkan kemerosotan saraf, ketidakupayaan intelektual progresif dan regresi perkembangan.

Memandangkan otak adalah organ yang paling terjejas dengan MPS III, terapi penggantian gen yang disasarkan otak telah semakin dikaji untuk kedua-dua MPS IIIA dan MPS IIIB oleh penaja berbeza menggunakan pendekatan yang sama.LYSOGENE, sebuah syarikat bioteknologi dari Perancis, menggunakanAAVrh.10 untuk membawa SGSH manusia dan SUMF1 cDNA untuk rawatan MPS II.

Vektor terapeutik AAVrh.10-hMPS3A telah diberikan kepada empat kanak-kanak dalam percubaan pertama dalam manusia fasa I melalui suntikan intracerebral. Keempat-empat pesakit diikuti selama setahun selepas dos.

Keputusan percubaan membuktikan kaedah pentadbiran selamat untuk penghantaran vektor AAV terus ke dalam CNS. Penilaian neurokognitif mencadangkan manfaat kognitif pada anak bongsu mereka, manakala manfaat yang lebih terhad dalam tiga pesakit tua.254,258uniQure Biopharma BV, juga menggunakan intrakranial suntikan, diberikan pengekodan vektor rAAV2/5 manusia aN-acetylglucosaminidase (NAGLU) dalam tujuh kanak-kanak untuk rawatan MPS IB.

Selepas pentadbiran, aktiviti NAGLU dalam CNS didapati meningkat daripada garis dasar dengan pengeluaran enzim yang berterusan oleh sel-sel otak. Semua pesakit menunjukkan peningkatan dalam penilaian neurokognitif mereka dengan yang paling muda berfungsi hampir dengan kanak-kanak yang sihat.

Keputusan ini menunjukkan bahawa pendekatan ini boleh mencegah penurunan kognitif yang perlahan pada kanak-kanak dengan MPS IB.259Percubaan klinikal terapi gen in vivo dan ex vivo fasa I/II untuk MPS disenaraikan dalam Jadual 1.

NCL

NCL ialah sekumpulan gangguan neurodegeneratif kanak-kanak yang diwarisi, autosomal, progresif yang dicirikan secara klinikal oleh demensia, epilepsi, dan kehilangan penglihatan melalui degenerasi retina.

NCL disebabkan oleh pengumpulan lipofuscin ceroid dalam sel neuron di otak dan retina. Sehingga kini, terdapat 13 bentuk NCL, masing-masing mempunyai kecacatan yang berbeza dalam gen pengekodan protein dalam sistem lisosom.260–262 Pada masa ini, tiada rawatan yang diluluskan untuk NCL.

Untuk mencari terapi mujarab untuk NCL, strategi penggantian gen baru telah diterokai. Worrall et al.263 membangunkan vektor AAV serotype 2 yang mengekspresikan CLN2 cDNA manusia (AAV2CUhCLN2) dan mentadbir vektor dalam CNS 10 kanak-kanak dengan NCL (LINCL) bayi lewat. .262

Berbanding dengan subjek kawalan, perkembangan penyakit yang dinilai oleh CNSimaging adalah lebih perlahan, walaupun tidak signifikan secara statistik, menunjukkan pengurangan bahan kelabu dan volum ventrikel.

Terutama, keputusan daripada postdos skala Hamburg yang diubah suai menunjukkan penurunan fungsi yang lebih perlahan berbanding kumpulan kawalan.262,263Juga dengan penggunaan pendekatan in vivo, Cain et al.

264 membangunkan vektor ascAAV9 yang menyatakan gen hCLN6 di bawah kawalan promoter hibrid aCB.262 scAAV9.CB.hCLN6 disuntik secara intratekal ke dalam CSF NHP berusia 4-tahun dan intracerebroventricularly (icv) ke dalam tikus.

Ekspresi transgen yang tinggi ditemui di seluruh otak dan saraf tunjang NHP dengan keabnormalan makmal yang sangat sedikit. Icvinjection yang diberikan kepada tikus juga mempamerkan hasil yang menjanjikan, termasuk pencegahan patologi penyakit otak klasik CLN6, pembetulan defisit tingkah laku, dan peningkatan kelangsungan hidup.

Secara keseluruhan, keputusan menunjukkan keberkesanan dan keselamatan scAAV9.CB.hCLN6.262,264Pendekatan ini telah diterima pakai oleh Amicus Therapeutics dan kini sedang dikaji secara klinikal pada pesakit dengan penyakit Batten (ClinicalTrials.-gov: NCT02725580). Ujian klinikal terapi gen fasa I/II in vivo tambahan untuk NCL disenaraikan dalam Jadual 4.

Kesimpulan

Kemunculan terapeutik termaju dalam penyakit simpanan lisosom memberikan peluang baharu kepada pesakit dan diharapkan peluang terapeutik transformatif.

Apabila bidang itu matang, kami berharap pilihan terapeutik yang selamat dan berkesan tambahan akan tersedia secara meluas. Cabaran masih wujud untuk mewujudkan rangkaian pembekal yang berkelayakan untuk mentadbir produk perubatan terapi gen.

PENGHARGAAN

Kerja ini disokong oleh geran Institut Kesihatan Kebangsaan ASK08 HL 146991-01 (LAG dan oleh geran Penyelidikan Kesihatan Kanada 18059 (JPT)

SUMBANGAN PENULIS

Semua penulis menyumbang kepada penulisan artikel ini.

PENGISYTIHARAN KEPENTINGAN

Saya menerima yuran perundingan untuk AveXis, Amicus, Neurogene, AffiniaTherapeutics dan Novartis. SJG telah menerima pendapatan royalti dan/atau perundingan daripada Asklepios Biopharma, Neurogene, Abeona Therapeutics, Sarepta Therapeutics, Vertex Pharmaceuticals, LYSOGENE, dan Amicus Therapeutics. LAG memegang harta intelek yang berkaitan dengan penggunaan protein varian faktor VIII untuk terapi gen, telah berkhidmat sebagai perunding untuk Pfizer, dan merupakan penyiasat utama klinikal yang menjalankan ujian hemofilia A dan B fasa I/II yang ditaja oleh SparkTherapeutics/Roche dan Pfizer, masing-masing.

RUJUKAN

1. Burghes, AH, dan Beattie, CE (2009). Atrofi otot tulang belakang: mengapa tahap rendah protein neuron motor kelangsungan hidup membuat neuron motor sakit? Nat. Rev. Neurosci. 10,597–609.

2. Verhaart, IEC, Robertson, A., Wilson, IJ, Aartsma-Rus, A., Cameron, S., Jones,CC, Cook, SF, dan Lochmüller, H. (2017). Kelaziman, kejadian dan kekerapan pembawa atrofi otot tulang belakang berkaitan 5q - kajian literatur. 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 spesimen. 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). Pengenalpastian dan pencirian gen penentu atrofi otot tulang belakang. Sel 80, 155–165.

5. Monani, UR, Lorson, CL, Parsons, DW, Prior, TW, Androphy, EJ, Burghes,AH, dan McPherson, JD (1999). Perbezaan nukleotida tunggal yang mengubah corak splicing membezakan gen SMA SMN1 daripada gen salinan SMN2. Hum. Mol.Genet. 8, 1177–1183.

6. Lorson, CL, Hahnen, E., Androphy, EJ, dan Wirth, B. (1999). Nukleotida tunggal gen SMN mengawal penyambungan dan bertanggungjawab untuk atrofi otot tulang belakang.Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 6307–6311.

7. Feldkötter, M., Schwarzer, V., Wirth, R., Wienker, TF, dan Wirth, B. (2002). Analisis kuantitatif SMN1 dan SMN2 berdasarkan PCR pelayar cahaya masa nyata: pembawa yang pantas dan boleh dipercayai ujian dan ramalan keterukan muskularatrofi tulang belakang. Am. 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).Kajian pemerhatian atrofi otot tulang belakang jenis I dan implikasi untuk ujian klinikal. Neurologi 83, 810–817.

9. Foust, KD, Nurre, E., Montgomery, CL, Hernandez, A., Chan, CM, and Kaspar,BK (2009). AAV9 intravaskular lebih suka menyasarkan neuron neonatal dan adultastrocytes. Nat. Bioteknol. 27, 59–65.

10. Duque, S., Joussemet, B., Riviere, C., Marais, T., Dubreil, L., Douar, AM, Fyfe, J.,Moullier, P., Colle, MA dan Barkats, M. (2009). Pentadbiran intravena AAV9 pelengkap diri membolehkan penghantaran transgen kepada neuron motor dewasa.Mol. Di sana. 17, 1187–1196.

11. Foust, KD, Wang, X., McGovern, VL, Braun, L., Bevan, AK, Haidet, AM, Le,TT, Morales, PR, Rich, MM, Burghes, AH, dan Kaspar, BK (2010 ). Menyelamatkan fenotip atrofi otot tulang belakang dalam model tetikus dengan penghantaran awal SMN selepas bersalin. Nat. Bioteknol. 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., danBarkats, M. (2011). Penghantaran scAAV9 intravena bagi urutan SMN1 yang dioptimumkan kodon menyelamatkan tikus SMA. Hum. Mol. Genet. 20, 681–693.

For more information:1950477648nn@gmail.com