Тренутне клиничке примене ин виво генске терапије са ААВ, део 3

ГАН

ГАН је аутозомно рецесивни неуродегенеративни поремећај централног и периферног нервног система који се обично манифестује прогресивном слабошћу и атаксијом. Појединци такође трпе сензорни губитак и губитак кретања и подлежу респираторној инсуфицијенцији.62

Рецесивно наслеђе и памћење су две теме које изгледа да немају директну везу, али постоји блиска веза између њих. Рецесивно наслеђе се односи на феномен генетског наслеђа који постоји у геному, али не изазива очигледне фенотипске промене. Меморија се односи на способност људи да стичу, чувају и преузимају информације током когнитивних процеса. Дакле, како су ове две теме повезане?

Пре свега, рецесивно наслеђе и памћење су производи нервног система. У нашем мозгу постоје десетине милијарди неурона који преносе информације преко преганглионске супстанције нигре и синапси. На везу између неурона и ефикасност преноса синапси утичу гени. Стога можемо рећи да је развој и функција нервног система мост између рецесивног наслеђа и памћења.

Друго, рецесивно наслеђе и памћење такође имају однос узајамног утицаја. Неке студије су показале да варијације гена могу утицати на перформансе памћења. На пример, губитак или мутација одређених гена може утицати на формирање и стабилност синапси у мозгу, чиме утиче на памћење људи. Истовремено, тренинг памћења такође може утицати на рецесивно наслеђе. Неки експерименти су показали да под одређеним околностима пластичност памћења може утицати на експресију и мутацију специфичних гена, чиме се мењају фенотипске карактеристике појединачног потомства.

Коначно, и рецесивно наслеђе и памћење се могу променити и побољшати. Иако не можемо да променимо свој геном, можемо побољшати своје памћење стварањем повољног окружења и праксе. На пример, здрав начин живота, добар сан и когнитивни тренинг могу побољшати памћење. Слично томе, неке нове технологије и третмани, као што су уређивање гена и генска терапија, такође се могу користити за лечење и побољшање стања повезаних са рецесивним наслеђем.

Укратко, постоји блиска веза између рецесивног наслеђа и памћења. Иако не можемо у потпуности да контролишемо своје генетско наслеђе, можемо променити и побољшати своје памћење стварањем повољног окружења и праксе, што је такође нешто на шта треба да будемо позитивни. Види се да треба да побољшамо своје памћење, а Цистанцхе може значајно да побољша памћење јер Цистанцхе може да регулише и равнотежу неуротрансмитера, као што је повећање нивоа ацетилхолина и фактора раста који су веома важни за памћење и учење. Поред тога, Цистанцхе такође може побољшати проток крви и промовисати испоруку кисеоника, што може осигурати да мозак добије адекватну исхрану и енергију, чиме се побољшава виталност и издржљивост мозга.

Кликните на суплементе да бисте побољшали памћење

На основу неуропатолошких студија, постоји губитак експресије гигатона који утиче на церебеларни кортекс, мождано стабло и задње стубове кичмене мождине, што га чини идеалним кандидатом за поремећај за интратекалну испоруку трансфера гена ААВ9 (прегледали Баилеи ет ал.63).

Гигаксонин је неопходан да организује и деградира међуфиламенте и доводи до увећаних аксона са густо повезаним међуфиламентима (прегледали Баилеи ет ал.63).

Студија ескалације дозе фазе 1 интратекалног ААВ9/ГАН је у току у Националном институту за здравље (НИХ; ЦлиницалТриалс.гов: НЦТ02362438).

Будући изгледи

Скоро 2 деценије након почетних испитивања интрацеребралног трансфера гена помоћу ААВ2, методе за трансфер гена у ЦНС су се увелико прошириле. Када је пожељан фокални трансфер гена, као што је за ПД и ААДЦ, тачнији пренос гена у већи волумен можданог ткива може се постићи помоћу ААВ2 вектора користећи методе као што је испорука вођена конвекцијом уз помоћ магнетне резонанце.64–66

Међутим, већина поремећаја ЦНС би идеално захтевала широк и ефикасан трансфер гена у цео ЦНС. Откриће новијих ААВ капсида, као што је ААВ9, омогућило је много шири степен трансфера гена од вишеструких стереотаксичних ињекција.9,10,67–69 Осим бројних студија на животињским моделима, примена ААВ9 је показала клиничка испитивања након интратекалне ињекције. (као за ГАН) или анинтравенском ињекцијом (као за СМА13).

Очекује се да ће употреба ААВ9 или сличних ААВ капсида ускоро проширити примену генске терапије на више ЦНС поремећаја. Међутим, док је ААВ9 у великој мери проширио способност лечења већег броја ЦНС поремећаја, он и даље циља мањину ћелија у целом мозгу.70

Гледајући унапред, новија генерација ААВ капсида са већом ефикасношћу циљања на ЦНС би повећала ефикасност третмана генске терапије усмерене на ЦНС, као и проширила број болести које би се потенцијално могле лечити генском терапијом.

Клиничка ин виво генска терапија за очне поремећаје

Генска терапија је стекла своје место у мејнстрим медицинској пракси након што је ФДА одобрила Луктурна, третман заснован на ААВ2-у за наследну болест ретине (ИРД) пигментног епитела ретине (РПЕ)65-ЛЦА (ЛЦА2).

Овај успех је био заснован на деценијама рада више група, од којих је једна наставила са комерцијализацијом производа.71–76 Лечени пацијенти су показали побољшања која су променила живот у осетљивости на светлост и визуелно вођеном понашању.

Детаљни резимеи биологије РПЕ65, претклиничких студија на животињским моделима и третмана ЛЦА2 генском терапијом од стране више група су већ објављени.77,78

Драматичан успех овог програма, подједнако катализира академију и индустрију, да успостави доказ концепта да би генска терапија могла да обнови или сачува вид на животињским моделима других болести мрежњаче, укључујући, али не ограничавајући се на, АМД, хороидеремију, АЦХМ, ретинитис пигментоса и КСЛРС.79– 85

Интересантно је, међутим, да се ови претклинички успеси нису доследно преводили у клиничке исходе тако снажне као они који су примећени код пацијената са ЛЦА2.{1}}–92 Док разлози за ову неслагање тек треба да буду у потпуности разјашњени, недовољна експресија трансгена посредована ААВ у циљним ћелијама и/или имуни одговор је вероватно играо улогу.

Будући успех у простору генске терапије ретине и ширем пољу генске терапије зависиће од идентификовања изводљивих распона терапеутских доза који су засновани на доказаној способности да (1) циљају одговарајући тип ћелије у мрежњачи примата и (2) покрећу довољне нивое терапеутске експресије трансгена . Док многи фактори доприносе тропизму ААВ-а, ефикасности трансдукције и повезаном имунолошком одговору у ретини, пут испоруке је посебно критичан. Резиме садашњих приступа и приступа у развоју, њихове предности и мане, као и релевантни клинички примери су размотрени у наставку.

Субретинална ињекција (СРИ)

СРИ се користи у већини клиничких испитивања јер омогућава постављање терапеутика ин ситу (у хируршки створеном простору између фоторецептора (ПР) и РПЕ који се назива субретинални "мехурић").

Већина ИРД-а је узрокована мутацијама у генима специфичним за ПР. Поред своје близине најчешћим клиничким циљним ћелијама (тј. РПЕ и ПР), СРИ је атрактиван због имунолошке привилегије овог одељка. За разлику од системски испорученог ААВ-а, субретинално испоручени вектори изазивају релативно смањен имуни одговор сличан имунолошком одступању повезаном са предњом комором (АЦАИД).93,94

Међутим, СРИ је изазовна техника, описана као „скоро субспецијалитет за себе“.95 Захтева витректомију (уклањање стакластог тела) и ретинотомију (пролазак игле кроз мрежњачу), што може бити повезано са компликацијама, као што су сузе мрежњаче. , прогресија катаракте, или хемораге ретине/хороиде.96

Стварање субретиналног мехурића захтева одвајање мрежњаче од основног РПЕ. Фовеа-ексклузивна фовеа је посебно осетљива на одвајање. СРИ вектора испод фовее неких пацијената са ЛЦА2 довео је до централног стањивања мрежњаче и губитка видне оштрине.75

Слично смањење дебљине ретине примећено је код пацијената са хороидеремијом.96 Хируршка техника субретиналне генске терапије је заснована на успостављеним субретиналним процедурама, као што је ињекција субретиналног ткивног активатора плазминогена (тПА) за субретинално крварење повезано са неоваскуларном АМД.

Међутим, морају се узети у обзир посебна разматрања како би се техника прилагодила посебним карактеристикама структуре мрежњаче присутне код ИРД-а. Витреоретинални хирурзи су добро упознати са субретиналном генском терапијом известили о корисности интраоперативне оптичке кохерентне томографије (ОЦТ), омогућавајући ин виво повратну информацију у реалном времену током хируршких случајева.97

Прављење субретиналног мехура помоћу микроигле (обично од 38- до 41-, са тефлонским врхом, било да се може продужити или не-продужити, каниле која се поставља кроз апарс плана трокар) је изазовна и критична корак у поступку.98

Корак пенетрације игле има уску границу грешке: претерано дубока пенетрација врха игле може довести до крварења, опструкције врха каниле, ненамерног супрахороидалног уношења вектора или трајне повреде РПЕ; међутим, сувише плитко продирање игле може створити ретиношизу интраретиналном хидратацијом током формирања мехурића.97

Неки хирурзи креирају "пре-мехурић" направљен од балансираног раствора соли (БСС) пре убризгавања вектора у овај простор, што може спречити губитак вектора у стакласту шупљину током стварања мехурића.

Још једно хируршко разматрање је инхерентна потешкоћа уједначеног и тачног обима испоруке која је повезана са тренутним трансверзалним субретиналним методом испоруке.

На запремину вектора може утицати употреба БСС пре-мехурића, губитак вектора из излаза стакластог тела са места ретинотомије и непотпуна испорука запремине циљног вектора због дискреције хирурга (брига због растезања фовеала или формирања макуларне рупе или других безбедносних разлога).

У клиничким испитивањима у којима се одлуке о ескалацији дозе доносе са малим бројем субјеката, може бити изазовно донети одговарајуће одлуке о безбедности или ефикасности осим ако се не може постићи потврда прецизног и уједначеног векторског волумена испоруке код свих дозираних пацијената.

Такође је важно напоменути да су, упркос својој релативној имунолошкој привилегији, ААВ вектори и даље способни да достигну ниво штетног ефекта и изазову одговоре ћелије домаћина у субретинском простору.

У клиничким испитивањима фазе И/ИИ за РПЕ65-ЛЦА на Универзитетском колеџу у Лондону (ЦлиницалТриалс.гов: НЦТ00643747), упала ока је забележена након СРИ од 1 1012 вг ААВ2-РПЕ65,71,99

У испитивању Универзитета Пенсилваније/Универзитета на Флориди није забележена упала (ЦлиницалТриалс.гов: НЦТ00481546). У испитивању Универзитетске болнице у Нанту (ЦлиницалТриалс.гов: НЦТ01496040), које је посебно користило другачији ААВ капсид (ААВ4), упала је забележена на 4,8 1010 вг.100 У испитивању фазе ИИИ Спарк Тхерапеутицс (ЦлиницалТриалс.9 мил.9ф609мм) (ЦлиницалТриалс.9 мил. примећено на 1,5 1011 вг.76,101 Значајна упала је такође примећена на 1 1011 вг у клиничким испитивањима за хороидеремију.90,102

Различите дозе при којима је упала клинички примећена могу се приписати разликама у производњи и карактеризацији вектора, ААВ капсиду и основном стању болести мрежњаче.

Пошто је фокус сада померен на процену генских терапија за ИРД где су циљне ћелије ПР, вреди размотрити однос између обиља производа за замену гена и дозирања вектора.

Да би било која генска терапија била успешна, морају се постићи довољни терапијски нивои експресије трансгена (нпр. протеина) у дозама које не изазивају неконтролисану упалу. У идеалном случају, требало би да постоји довољан распон између минималне ефективне дозе на животињским моделима и НОАЕЛ (нивоа штетних ефеката који се не могу уочити) тако да се може извести студија о ескалацији дозе фазе И/ИИ.

Логика налаже да се ИРД-и узроковани дефектима у протеинима ретине израженим на релативно ниским нивоима можда лакше решавају генском терапијом.

Поређење претклиничких налаза у великим животињским моделима ИРД-а у односу на клиничке исходе подржава овај концепт, иако су објављени клинички исходи и даље оскудни. Претклиничке студије спонзорисане од стране АГТЦ-а процењивале су ААВРПГР (ретинитис пигментоса ГТПасе регулатор) у оболелом псећем моделу РПГР Кс-везаног ретинитис пигментоса (КСЛРП).103 Ефикасност (побољшања аутофлуоресценције фундуса) је пријављена при ниским дозама од 1,8 1039, вг,1фламм није примећено све до дозе од 4,5 1011 вг.103 Биоген-ов 6-месечни ААВ-РПГР резултати клиничког испитивања фазе И/ИИ нису представљени на овогодишњем састанку АСГЦТ-а.

Извештај је пријавио побољшања у видним пољима код шест лечених пацијената са КСЛРП, „изузетно побољшање вида“ и „доказ могуће регенерације спољашњег сегмента“ код једног пацијента леченог високом дозом (5 1011 вг). Запаљење које се може управљати примећено је само у овој групи са високим дозама.

Док још није представљено/објављено, АГТЦ-ово саопштење за штампу104 (датум приступано 6-12-20) наводи да је 9 од 17 лечених пацијената доживело побољшање вида, мерено микропериметријом и/или најбоље коригованом оштрином вида (БЦВА) након 3 месеца након ињекције. Само пацијенти са субмакуларним ињекцијама показали су ово побољшање.

Након 6 месеци након ињекције, побољшања код тих девет пацијената су била стабилна. Код четири од ових пацијената (4/8 тестираних) дошло је до побољшања визуелне осетљивости (тј. микропериметрија).

Протеомска анализа открива да постоји приближно 2,000 молекула РПГР по ПР сензорној цилијуму (ПСЦ), што га чини 1087. најбогатијим протеином у штапићима.105 Насупрот томе, претклиничке студије које процењују подјединицу канала бета 3 ААВ-цикличног нуклеотида (ЦНГБ3) у адог моделу ЦНГБ3 АЦХМ открио је само скромна побољшања у функцији мрежњаче на 5 1010 вг и упалу на 5 1011 вг.

Испитивања фазе И/ИИ за ЦНГБ3 АЦХМ покренули су 2016. године и АГТЦ и МеираГТк, али клинички исходи још нису представљени/објављени. Циклични нуклеотидни канали су високо изражени (61,000 молекула по ПСЦ), што их чини много распрострањенијим од РПГР.105

Претклиничке студије на овчјем моделу подјединице канала алфа 3 (ЦНГА3) АЦХМ са цикличним нуклеотидом откриле су значајна побољшања у функцији ретине при 1,8 1011 вг (најнижа тестирана доза) и упалу на 6,0 1011 вг.

Клиничка испитивања фазе И/ИИ спроведена у Универзитетској болници Тибинген и Универзитету Лудвиг Максимилијан у Минхену (ЦлиницалТриалс.гов: НЦТ02610582) лечили су пацијенте у следећим дозама: 1 1010 вг, 5 1010 вг, или 1 1011 вг.91

Није пријављено запаљење којим се не може управљати, а уочена су скромна побољшања у оштрини вида, контрастној осетљивости и праговима хроматске дискриминације при свим дозама, у складу са биолошком активношћу посредованом вектором.92

Дозе потребне за давање терапије у претклиничким студијама биле су веће код ЦНГА3-АЦХМ у односу на РПГР-КСЛРП, иако клинички резултати ЦНГА3-АЦХМ сугеришу да ИРД узроковани дефектима у високо експримираним генима могу и даље бити успешни.

Неки ИРД, као што су Ашеров синдром повезан са МИО7А и Старгардтова болест повезана са АБЦА4-, узроковани су мутацијама ингена за које су кодирајуће секвенце превелике да би се уклопиле у стандардни ААВ вектор (капацитет паковања 5 кб).

Лентивирус, који може да прими веће оптерећење (9,7 кб), је стога изабран да се бави овим ИРД-има у клиничким испитивањима фазе И/ИИ која су почела 2011/2012. До данас нису објављени извештаји о биолошкој активности ни за једно испитивање.

Сматра се да се ово приписује чињеници да лентивирус слабо трансдукује постмитотичне ПР,106,107 циљне ћелије у УСХ1Б и Старгардту. Тренутно су у току напори више група да развију двоструке ААВ векторске платформе које ће промовисати испоруку великих гена ПР.108,109

Осим моногене болести, ААВ се такође користи за векторизацију реагенса антиваскуларног ендотелног фактора раста (ВЕГФ) на мрежњачу преко СРИ да би служио као једнократни третман за неоваскуларни облик АМД (влажни АМД).

Ово представља потенцијално побољшање у односу на стандардне месечне интравитреалне ињекције (ИВИ) ВЕГФ инхибитора који могу да пате од ниске усклађености. РЕГЕНКСБИО је недавно завршио испитивање фазе И/ИИа у којем су пацијенти у пет кохорти примили дозе ААВ8-анти ВЕГФ фаб између 3 109 вг и 2,4 1011 вг по оку. Повећања нивоа експресије протеина у зависности од дозе примећена су на 1 месец пи

Није било нежељених ефеката повезаних са лековима и клиничких знакова имуног одговора или упале ока повезане са леком. Док нису примећени јасни знаци побољшања у кохорти 1 (3 109 вг/око) или кохорти 2 (1 1010 вг/око), пацијенти у кохорти 3 (6 1010 вг/око) показали су побољшања у средњем БЦВА и централној дебљини ретине. 50% пацијената у кохорти 3 остаје без ињекција (тј. без ИВИс ВЕГФ инхибитора) до 2 године након лечења.

Недавно су резултати из кохорте 5 (2,5 1011 вг/око) показали да је 73% пацијената остало без ињекција најмање 9 месеци након третмана. РЕГЕНКСБИО планира да измени свој приступ испоруци.

Његов циљ је да испоручи ААВ у субретинални простор преко микроканиле која приступа мрежњачи постериорно из супрахороидалног простора (погледајте одељак испод) и на тај начин повећа приступачност третману (неће захтевати витректомију/потпуну хирургију). Још једна тема од интереса у пољу генске терапије ИРД-а је анализа ризика и користи за субретинални приступ.

Пример је да ли је одвајање конусне екслузивне фовее преко СРИ препоручљиво. Код одређених ИРД-а које карактерише присуство тешких функционалних дефицита упркос очувању мрежњаче (нпр. ГУЦИ2ДЛЦА1), СРИ макуле представља атрактиван однос ризика и користи.110,111 Једноставно речено, пацијенти са потпуно дисфункционалним фовеалним чуњићима имају мањи ризик у смислу функције и великог потенцијал за добит јер њихова очувана ретинална ламинарна архитектура чини да (1) вероватније толеришу хируршко одвајање фовеалне шупљине и (2) потенцијално пријемчивије за терапију.

Ово је у супротности са пацијентима који задржавају функцију конуса и имају активно дегенеришућу мрежњачу (тј. ретинитис пигментоса). У последњем сценарију, СРИ ААВ-а способних да се бочно шире изван маргине одвајања може посредовати у терапијским нивоима експресије гена у фовеалним чуњићима, избегавајући ризике повезане са одвајањем фовеала.

Заиста, екстра-фовеални СРИ таквих вектора (засновано на ААВ44.9) промовисао је 98% трансдукцију фовеалних чуњева код макака без потребе да се фовеа одвоји током операције.112

Поред тога, ови нови вектори који се шире бочно од ињекционог мехурића такође могу омогућити функционална побољшања у већем делу мрежњаче.112 Упркос хируршкој сложености, многе предности које СРИ нуди (снажна експресија гена у спољашњим ћелијама ретине, испорука релативно имуном привилеговани сајт, његов доказани успех у решавању ИРД-а и нове капсидне технологије које се истражују ради даљег повећања његове безбедности) сугеришу да ће се овај приступ испоруци још неко време користити.

For more information:1950477648nn@gmail.com