ABORDĂRI TERAPEUTICE ÎN DEZVOLTARE PENTRU DISTROFIA MUSCULARĂ.docx

8/10/2019 ABORDRI TERAPEUTICE N DEZVOLTARE PENTRU DISTROFIA MUSCULAR.docx

1/9

ABORDRI TERAPEUTICE N DEZVOLTARE PENTRU DISTROFIA MUSCULAR

Autori: Ingrid EC Verhaart , Annemieke Aartsma-Rus

Rezumat: (Ascunde rezumatul )

Distroa muscular Duchenne este o boal muscular progresiv sever provocat de mutaii ale genei DMD care codi cdistrona . Distrona confer stabilitate brelor musculare n timpul exerciiului i absena distronei duce la o pierdere progresiva esutului muscular i a funciei musculare. n prezent exist mai multe abordri terapeutice aate n diferite stadii de de zvoltare.Vom trece n revist abordrile terapeutice genetice, creterea rspunsului celular la utron i abordrile care urmresc

mbuntirea calitii muchilor, cu accent pe abordr ile care, n prezent, sunt n faza de studiu clinic.

Distrofiile musculare Duchenne i Becker (DMD i respectiv DMB) sunt provocate de mutaii ale genei DMD care codific distrofina.DMD este cea mai frecvent i mai sever boal muscular cu transmitere ereditar, cu o inciden de ~1 la 4000 de nou nscui de gen masculin. n general, bieii prezint slbiciune muscular n primiiani de via, cderi frecvente, dificultate n urcarea scrilor i semnul Gowers [1]. Cei mai muli biei devin dependeni d e scaunulcu rotile pn la vrsta de 12 ani i necesit ventilaie asistat n ainte de vrsta de 20 de ani. Decesul intervine adesea n a treiasau a patra decad datorit insuficienei respiratorii sau cardiace. DMB este o boal muscular mai puin sever i mai puin frecvent (inciden ~1 la 20000) dect DMD, cu nuane de severitate mai variate. Diagnosticul poate fi pus nc de la vrsta de 4ani dar i la 60 de ani sau mai trziu. n general, pacienii cu DMB i pstreaz mersul timp de 10 ani dup diagnostic. Sperana devia este de la uor redus la normal [1]. Discrepana dintre fenotipuri const n funcia proteinei distrofin [2].

Distrofina confer fibrelor musculare stabilitate n timpul contracturii prin legarea actinei citoscheletice la matricea extracelular(Figura 1A). La pacienii cu DMD mutaiile ntrerup cadrul de citire deschis i translaia distrofinei este trunchiat permanent, ceeace face ca distrofina s devin permanent non -funcional (Figura 1B). Prin contrast, la pacienii cu DMB, se menine cadrul de citiredeschis i translaia distrofinei continu pn la capt. Distrofinele care rezult sunt terse n interior dar sunt nc parialfuncionale. (Figura 1C).

Patologia DMD nu a fost nc elucidat complet, dar s -a propus idea c pierderea de fibre musculare este rezultatul diferitelor ci de

interac iune n care distrofina joac un rol important [3 -6]. n primul rnd, datorit absenei distrofinei funcionale, fibrelemusculare sunt deteriorate continuu n timpul contraciilor. Aceast deteriorare i/sau activare mrit a canalelor calciului prin ntindere are drept rezultat nivele mrite ale ionului de calciu, Ca2+ n fibre [5]. Aceast situaie activeaz n continuare ca lpainele(proteaze) i duce, de asemenea, la deteriorarea mitocondriilor care produc stresul oxidativ n fibrele musculare. Ambele procesecresc gradul de deteriorare a fibrei musculare. Datorit naturii persistente a deteriorrii, muchii sunt inflamai cronic. C eluleleinflamatorii produc citokine i alte toxine care deterioreaz i mai mult celulele musculare i, de asemenea, mpiedic regenerareamuchilor i mresc formarea fibrozei [6]. n consecin, fibrele musculare se pierd continuu, procesul de regenerare musculareste deteriorat i, n cele din urm, muchiul este nlocuit cu esut fibros i adipos iar funcia muscular se pierde progresiv.Datorit deteriorrii fibrei musculare, enzima specific muchilor, creatin kinaza, ptrunde n fluxul sanguin i nivelul ei este multmai ridicat la pacienii mai tineri.
http://www.snpcar.ro/revista.php?level=autori&id=481http://www.snpcar.ro/revista.php?level=autori&id=481http://www.snpcar.ro/revista.php?level=autori&id=481http://www.snpcar.ro/revista.php?level=autori&id=482http://www.snpcar.ro/revista.php?level=autori&id=482http://www.snpcar.ro/revista.php?level=autori&id=482http://www.snpcar.ro/revista.php?level=articole&an=2011&id=459&afiseaza=nuhttp://www.snpcar.ro/revista.php?level=articole&an=2011&id=459&afiseaza=nuhttp://www.snpcar.ro/revista.php?level=articole&an=2011&id=459&afiseaza=nuhttp://www.snpcar.ro/revista.php?level=articole&an=2011&id=459&afiseaza=nuhttp://www.snpcar.ro/revista.php?level=autori&id=482http://www.snpcar.ro/revista.php?level=autori&id=481


2/9


3/9

FIGURA 1

A) La adulii neafectai, cadrul de citire al distrofinei mARN este intact i o protein distrofin complet, funcional poate fireprodus. Proteina furnizeaz o legtur ntre actina citoscheletic i matricea extracelular. Prin aceasta ea confer stab ilitate

fibrelor musculare n timpul contraciilor i previne deteriorarea muchilor. B) n DMD, mutaiile perturb cadrul deschis de citire a distrofinei mARN. Acest lucru face ca translaia s se opreasc prem atur.

Proteina care rezult nu este funcional, deoarece legtura dintre actin i matricea extracelular este pierdut i fibrele muscularesunt expuse deteriorrii.

C) n DBM, o parte a genei DMD este tears, dar cadrul deschis de citire al distrofinei mARN rmne intact. De aceea, o protein puin mai scurt, tears n interior, se poate forma. Aceast protein este nc funcional n mare parte i poate furniza o legturfuncional ntre actina citoscheletic i matricea extracelular.

Cnd pacienii nainteaz n vrst i esutul muscular este pierdut, nivelul descrete datorit cantitii sczute de esut muscular[7]. Cu toate c gena i proteina au fost identificate acum mai mult de dou decade, n mod curent nu exist un tratament cur ativpentru DMD. Pacienii sunt tratai simptomatic. Datorit ngrijirilor mbuntite [8,9] sperana de via a crescut de la sub doudecade la peste trei decade n lumea Occidental.

n prezent pacienii sunt tratai cu corticosteroizi, pentru care nu se cunoate mecanismul exact de aciune, dar se crede c eiacioneaz prin inhibarea inflamrii cronice. Dei acest lucru nu este fr efecte secundare, la cei mai muli dintre pacieni,tratamentul cronic cu corticosteroizi duce la o ntrziere n evoluia bolii, fapt care se reflect n ambulaie prelungit, funcierespiratorie mrit, for mbuntit n membrul superior, scolioz redus i/ sau funcie cardiac mbuntit [10].

n aceast trecere n revist vom furniza un sumar al noilor abordri terapeutice care fie intesc deficitul de distrofin di rect, fieurmresc s mbunteasc calitatea muchilor, concentrndu -ne asupra acelor terapii care sunt pe punctul de a fi studiate clinic

sau sunt deja testate n studiile clinice.

TERAPIILE CU MEDICAMENTE CARE MBUNTESC CALITATEA I MASA MUCHILOR

ntruct simptomele din DMD i DMB sunt provocate de o pierdere a fibrelor musculare, progresia bolii ar putea fi ntrziat prin mbuntirea calitii sau masei muchilor. Idebenone (Catena) este un compus care reduce stresul oxidativ, acionnd ca un gunoier" al radicalilor liberi i mbuntete funcia mitocondrial, mrind producia de Adenozin Triphosfat (ATP) i protejndmitocondriile de per- oxidarea lipidelor [11]. n modelul oarecelui mdx, tratamentul cu idebenone a avut ca rezultat reducereainflamaiei i nivele sczute ale fibrozei n inim, prin aceasta normaliznd funcia inimii i mbuntind alergarea voluntar [12].ntr- un mic studiu clinic aflat n faza I/II la pacienii cu DMD nu s -a observat nici o diferen semnificativ n funcionarea inimii[13].

Totui, acest studiu nu a fost ideal datorit numrului mic de pacieni i faptului c grupul tratat a fost semnificativ mai n vrstdect grupul tratat placebo. Cu toate acestea, capacitatea vital forat a pacienilor tratai a fost mai bun dect a celor cutratament place bo, sugernd un efect protector asupra funciei respiratorii. Idebenone este testat n prezent pe un grup mai marede pacieni cu DMD n dou stadii; primul, pe pacieni care nu au fost tratai niciodat cu corticosteroizi i apoi, n combinaie cucorticosteroizi (http:// clinicaltrials.gov/ ct2/show/ NCT01027884). Se anticipeaz obinerea de rezultate la nceputul anului 2014.

n mod similar, extractul de ceai verde fr cofein a redus fibroza i a mbuntit funcia muscular la oarecii mdx [14]. Acestcompus este testat n prezent ntr- un mic studiu clinic n Germania pe pacieni cu DMD (http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01183767).

Exist o multitudine de ali compui care au mbuntit calitatea muchilor la oarecii mdx, unii dintre ei fiind de asemenea testai n prezent n cadrul unor studii clinice pe pacieni (vezi Tabelul 1). Totui, trebuie s contientizm faptul c absena dis trofi-neieste mai puin dezastruoas la oarecii mdx dect la om. Datorit unei regenerri foarte eficiente i a fenomenului up -regulation"cu efect asupra utrofinei, supravieuirea la oarecii mdx este aproape normal, funcia muchilor este doar uor afectat ncomparaie cu oarecii slbatici i calitatea muchilor este mult mai bun dect la om. De aceea, compuii care au un efect asupracalitii muchilor la oareci nu au neaprat un efect i asupra oamenilor.

Se fac, de asemenea, ncercri de a mbunti masa muscular, pentru a compensa pierderea de esut muscular. Exist factori decretere care mresc masa muscular i factori care inhib formarea masei musculare. Din cea de -a doua categorie, myostatin estecel mai cunoscut, ntruct mutaiile care conduc la pierderea complet de myostatin sunt viabile i au fost descrise pe numer oaseanimale (de exemp lu vite Belgium Blue, oi Texel i cini) i pe un biat [15]. n fiecare caz, lipsa de myostatin are ca rezultat ocretere vast a masei musculare. Astfel, prin inhibarea myo -statinului, s- ar putea, probabil, compensa pierderea de esut muscularobservat la pacienii cu DMD precum i la alte boli unde pierderea de esut muscular este principalul simptom (i.e. cele mai multetulburri neuromusculare). Tratamentul cu anticorpul anti -myostatin la pacienii aduli cu boli musculare (inclusiv pacienii cu DMB) nu a condus la o cretere semnificativ a masei musculare la primul studiu clinic [16]. Totui, ar trebui notat faptul c pacienii aufost tratai doar o lun. ntre timp, a fost creat o nou protein de fuziune care unete un receptor FC al anticorpului uman idomeniul de legtur li -gand al receptorului activinei de tip IIB (ACE- 031) [17]. Acest receptor poate lega myostatinul, dar i pemembrul familiei sale TGF-P, care este implicat n formarea fibrozei n multe boli, inclusiv DMD. Astfel, ACE-031 p oat aciona prinmecanisme separate simultan, att prin creterea masei musculare ct i prin inhibarea fibrozei. La oareci, tratamentul a av ut carezultat o mas muscular crescut n detrimentul esutului adipos. Tratamentul a fost bine tolerat att pentru o doz ct i pentrudoze multiple (www.acceleronpharma.com). Recent, un studiu clinic privitor la sigurana creterii dozelor la pacienii cu DMD a fostsuspendat datorit sngerrilor inexplicabile ale nasului i gingiilor i a vaselor mici de snge dilatate observate la unii dintre


4/9

pacienii tratai (www. acceleronpharma.com). Mecanismul acestor efecte secundare neateptate este n prezent n curs deinvestigare.

TERAPIA GENIC

ntruct DMD este o boal recesiv mono -alelic, terapia genic este o abordare terapeutic logic: adugarea a unei genefuncionale a DMD ar permite producerea proteinei distrofin la pacieni. Virusurile sunt foarte eficiente n furnizarea informaiei

genomice esuturilor gazd i vectorilor virali, acolo unde genele virale au fost nlocuite de o gen la alegere, ele sunt utilizate ngeneral pentru a distribui gene terapeutice. Cu toate acestea, exist dou dificulti majore pentru dezvoltarea terapiei gen icepentru DMD. Prima const n abundena i accesibilitatea esutului muscular. esutul muscular alctuiete 30 -40% din corpul umani n DMD este afectat cea mai mare parte din muchii scheletici i inim. Astfel, va fi dificil s se inteasc fiecare fibr muscularsau chiar majoritatea acestora. Acest lucru este impie dicat n continuare de faptul c fibrele musculare sunt nconjurate de straturide esuturi conjunctive, care filtreaz cea mai mare parte a particulelor virale mai mari.

De fapt, exist doar un singur vector viral care poate infecta eficient muchiul postmitotic i fibrele inimii, vectorul viral adeno -asociat (AAV) [18]. AAV este un virus mic i n aceast calitate capacitatea lui este limitat la ~4.9 kb. Din nefericire, ge na DMDeste cea mai mare gen identificat n genomul uman, cu 2.4 Mb ea reprezint aproape 0,1% din ntregul genom. Chiar i secvenade codificare este prea mare (11 kb) pentru a fi cuprins de vectorii AAV. Totui, exist pacieni DMB crora le lipsesc pr i mari dindomeniul central, ceea ce nseamn c att timp ct sunt prezente domeniile de legtur att ale actinei ct i ale matriceiextracelulare i unele dintre prile care se ntreptrund, distrofina va avea o funcionalitate parial [19]. Astfel, pe cale sintetic,au fost alctuite microdistrofine care conin doar cele mai importante domenii [18]. Au fost generate numeroase astfel demicrodistrofine, i cnd s -au exprimat ca transgene ntr- un mediu negativ de distrofin, ele au mbuntit funcia i calitateamuchilor [18]. Una dintre cele mai utilizate microdistrofine conine domeniul de legtur al actinei N -terminal, domeniul bogat ncistein (care conecteaz la matricea extracelular), 4 dintre cele 24 de domenii de repetare asemntoare spectrinelor i 3 din cele4 domenii de ancorare bogate n prolin care sunt localizate ntre secvena N -terminal i domeniul bogat n cistein. Gena carecodific aceste microdistrofine este destul de mic pentru a se fixa n interiorul unui vector AAV i tratamentul sistemic i local aloarecilor mdx cu un vector AAV care coninea aceast gen a avut ca rezultat o tranducie bun i o mbuntire a funcieimusculare i a calitii muchilor. [20]. S -a demonstrat c tratamentul cu vectori AAV care conin microdistrofin i factori depermeabilizare vascular provoac o expresie a distrofinei n muchii scheletici i n inim, chiar dac este vorba de niveluri maisczute dect cele observate la muchii scheletici. [21]. Exist multe stereotipuri AAV, dintre care unele au un tropism extr empentru muchi (e.g. AAV5, AAV8 and AAV9) i inim (e.g. AAV8) i astfel ele sunt ideale n terapia genic pentru muchi.

A doua dificultate este imuniatea potenial fa de AVV i/sau microdistrodistrofine, deoarece, din pcate, n ciuda primelo rrapoarte c vectorul AAV nu este imunogenic, s -a dove dit c aceste AAV provocau la oareci un rspuns de tip anticorp i o reacieimun de mai mare amploare (att anticorpi ct i celule T) la animale mai mari i la om [22]. A fost efecuat un studiu clini c undemicrodistrofina a fost furnizat de ctre AAV prin injecie intramuscular la 6 pacieni, fr represie imun [23]. S -a descoperit unrspuns imun fa de capsida viral n biopsia muscular a fiecruia din cei 6 pacieni injectai, n timp ce doar la doi pacieni s -audescoperit puine fibre musculare care exprimau microdistrofina. Cu totul neateptat, un rspuns imun a fost descoperit la 4pacieni, la microdistrofina nou exprimat [23]. S -a presupus mereu c restaurarea distrofinei nu va avea ca rezultat un rspunsimun la pacienii cu DMD, ntruct muli dintre pacieni produc o mic cantitate de distrofin. Aceasta poate fi sub forma fibrelorrevertante (i.e. fibre distrofin- pozitive datorit fie unei ignorri spontane a exonului sau unei mutaii secundare de refacere acadrului de citire, care sun t prezente la niveluri sczute la cei mai muli dintre pacieni) i/sau a cel puin unor izoforme aledistrofinei care sunt nc exprimate la cei mai muli dintre pacieni, ntruct promotorul omniprezentei izoforme Dp71 este l ocalizat n intronul 62, care se gsete la cei mai muli dintre pacieni.

Este interesant c, la doi pacieni, celulele T specifice distrofinei erau deja prezente nainte de injectarea cu AAV care conineamicrodistrofin [23]. Studii recente au artat c mai muli pacieni conin ce lule T autore-active care recunosc distrofina dincirculaia lor (Jerry Mendell, comunicare personal). Nu este nc foarte clar dac aceast situaie va avea consecine negat iveasupra terapiilor de restaurare a distrofinei. Celulele T au fost descoperite doar n circulaie nu i n esutul muscular al pacienilor;mai mult, aceti pacieni au fibre rever -tante care conin epitopi de distrofin recunoscui de ctre celulele T, ceea ce sugereaz caceste celule T nu depesc limitele pentru a inti fibrele musculare care exprim distrofina [24].

Din pcate, tratamentul cu AAV al ntregului corp nu este fezabil n prezent la om i rspunsul imun obinut de ctre AAV va mpiedica injeciile repetate cu AAV. Cercetrile curente optimizeaz tratamentul grupelor de muchi sau a membrelor i utilizeazsuprimarea temporar a imunitii pentru a permite tratamentele repetate.

TERAPIA CELULAR

Terapia celular este de fapt o form de terapie genic ntruct celule de la un donator sntos vor conine gena funcional DMD.Beneficiul suplimentar este c aceste celule vor contribui de asemenea la regenerarea muchilor deteriorai ai pacienilor. n teorie,terapia celular pare astfel foarte atrgtoare. Totui, din nou, abundena i accesibilitatea esutului muscular mpiedic aceastabordare. Mai mult, esutul muscular este n primul rnd post -mitotic. La deteriorarea muchiului, celulele satelit sunt activate iprolifereaz ca s repare defectul [25]. Aceste celule satelit pot fi izolate de la donatori sntoi i multiplicate i celulele rezultate(numite mioblaste) pot fi transplantate la pacieni. Din pcate, primele studii clinice care au folosit acest procedeu au artat cmajoritatea mioblastelor au murit repede i nici una din ele nu a fost n stare s prseasc fluxul sanguin pentru a migra spreesutul muscular [25]. Chiar i la injectarea direct n muchi, migrarea mioblastelor a fost slab. Pentru a depi acestinconvenient, s- au folosit injecii multiple i s -a obinut restaurarea dis -trofinei prin injecii multiple (25 -250) pe centimetru cub[26,27].


5/9

Dac acest procedeu poate fi fezabil n cazul unor muchi mici superficiali, el nu se poate aplica n cazul cnd sunt afectai muchimai mari i / sau mai greu de abordat cum ar fi diafragma sau cnd tratamentul vizeaz ntregul corp.

A devenit clar c exist alte celule stem care sunt capabile s migreze din fluxul sanguin n esutul muscular i s particip e laregenerarea fibrei musculare. Acestea includ celule din sistemul imunitar, din pereii vaselor de snge (mesangioblaste), celulestem grase (pericite) i celule osoase [25]. Pentru cele mai multe dintre aceste celule eficiena este foatre sczut i ades ea, fibreledistrofin pozitive la modelele animalelor tratate sunt sub 5%.

Mesangioblastele sunt tipul cel mai promitor de celule de pn acum. La modelul distrofiei musculare manifestate la cini rasaLabrador (GRMD), transplantul mesangioblastelor prin injecie intra -arterial a avut ca rezultat pn la 10% fibre distrofin -pozitiveprecum i o mbuntire funcional a acestor cini [28]. In luna martie 2011 a fost iniiat n Italia un studiu clinic n care pacienicu DMD vor suferi mai multe transplanturi consecutive de mesangioblaste de la membrii sntoi ai familiei care au trecut tes tul decompatibilitate HLA, (Giulio Cossu, comunicare personal).

CRETEREA RSPUNSULUI CELULAR LA UTROFIN

n loc s ncerce s aduc distrofina napoi n muchi, o strategie alternativ este s mreasc expresia utrofinei, un omolo gautosomal al distrofinei, ca re poate s compenseze funcional (ntr -o anumit msur) lipsa distrofinei. Ca i distrofina, utrofinaformeaz o legtur ntre scheletul celular i matricea extracelular. Din punct de vedere structural, utrofina este foarte similardistrofinei: domeniul terminal- N, domeniul bogat n cistein i domeniul terminal -C prezint o asemnare de ~80%, iar domeniul derepetare a proteinelor asemntoare spectrinei, este asemntor n proporie de ~35%.

Utrofina este prezent pretutindeni n muchi n stadiile fetale timpurii, dar nivelele descresc n timpul dezvoltrii iar n muchii

adultului se gsete doar n jonciunea neuromuscular, pentru a -i menine integritatea structural. n procesul de dezvoltare iregenerare a fibrelor ea este prezent de -a lungul ntregii sarcoleme, unde este apoi nlocuit de distrofin. n absena distrofinei,utrofina poate fi gsit de -a lungul membranei ntregii fibre musculare unde recruteaz cele mai multe proteine care sunt asociate

n mod normal cu distrofina [29-31]. Att la pacienii cu DMD ct i la modelul oarecelui mdx, se mrete rspunsul celular alutrofinei [32], chiar dac n mai mare msur la oareci, ceea ce, n parte, susine faptul c oarecii sunt mai puin afectai dectomul de absena distrofinei. ntr -adevr, un oarece fr distrofin i fr utrofin este afectat sever i moare la vrsta de 2 -3 luni[33].

La modelul oarecelui mdx s -a artat c supraex -presia transgenic a microutrofinei amelioreaz feno -tipul distrofic [34]. Utrofinacomplet este chiar mai eficient i ar putea preveni patologia [35]. Acest fapt a iniiat o multitudine de teste pentru probarea medicamentelor care pot s mreasc expresia utrofinei. Pentruevaluarea potenialului a nenumrate medicamente, a fost folosit un model celular care exprim stabil promotorul utropinei legat deluciferaz. Dintre aceste medicamente, SMTC1100, a fost unul dintre cele mai eficiente [36]. Efectele sale au fost validate p emodelul oarecelui mdx, unde tratamentul oral cu acest compus a mrit expresi a utrofinei pn la dublare, a avut ca rezultat

mbuntirea histologiei i funciei muchilor [36]. Din pcate, faza I a studiului clinic la voluntarii sntoi a relevat faptul cnivelele din plasm ale medicamentului necesare pentru a declana un efect nu pot fi obinute la om [36].

Cercetrile actuale sunt concentrate pe reformula -rea acestui compus i pe verificarea altor compui care ar putea mri expresiautrofinei.

Biglycan este o protein endogen care este prezent n timpul dezvoltrii exteriorului fibrelor muchilor scheletici i al muchiuluicardiac. Ea joacc un rol important n reglarea cilor de semnalare i a proteinelor structurale, printre care proteinele car e fac partedin glicoproteina asociat distrofinei [37].Injecia cu Biglycan (local i sistemic) la oarecii mdx a avut ca rezultat creterearspunsului celular al atrofinei i mbuntirea funciei musculare i a rezistenei la deteriorarea provocat de exerciii [38].Studiile clinice sunt planificate s nceap n 2012 sau 20 13.

TERAPII SPECIFICE MUTAIEI - CITIREA CODONILOR STOP

S-a demonstrat c unele dintre antibioticele ami -noglicozide au potenialul de a fora mecanismul de translaie s ignore codoniistop i s introduc n loc un aminoacid. Acest fapt ar avea un poten ial terapeutic pentru un procent estimat de 14% dintrepacienii purttori de mutaii nonsens undeva n gena DMD, n timp ce restul transcripiei rmne neafectat [39]. Studiile in vitro pecelule obinute de la pacieni cu DMD /DMB au evideniat eficiene variable ale citirii (de la 1 la 10%) i au artat c acest fenomendepinde de tipul de mutaie a codonului stop (UAA, UAG i UGA) i de nucleotidele care flancheaz codonul stop. [40]. Primele studii cu gentamicin n modelul oarecelui mdx (care are o mutaie nonsens n exonul 23 al genei Dmd la oareci) au avut carezultat nivele ale distrofinei de pn la 20% [41]. Studiile clinice care au decurs de aici efectuate asupra pacienilor au avutrezultate slabe. S- a dovedit c acestea s -au datorat diferiil or izomeri ai gentamicinei. Doar un singur izomer a avut o activitateridicat de citire, i loturile de gentamicin conin un amestec de izomeri diferii, a cror proporie difer ntre diferite le loturi [42].Un studiu clinic recent, n care s-a utilizat izo- merul potrivit, a avut ca rezultat o scdere a nivelului de creatinkinaz din plasmapacienilor cu mutaii ale codonului stop, n timp ce pacienii care au suferit modificarea cadrului de citire a mesajului ge netic(mutaii de tip frameshift") au rmas fr efecte la o lun de la tratamentul cu gentamicin [43].

Un studiu follow up n care pacienii cu mutaii ale codonului stop au fost tratai timp de ase luni a dus la o cretere clar anivelurilor de distrofin (pn la 15%) n 3 din 16 pacieni [43]. Din pcate, tratamentul cronic cu gentamicin este toxic, astfel

nct, datorit riscului de oto - i nefrotoxicitate ireversibil, tratamentul pe termen lung cu acest antibiotic nu este posibil.


6/9

Un sistem de verificare ntr-un sistem de celule cu o e nzim luciferaz cu o mutaie stop a identificat un compus nou cu potenial decitire. Acest compus, PTC 124 (ataluren), are un profil de siguran mult mai bun dect gentamicina. El este mai selectiv pen trucodonii stop prematuri i s -a raportat c nu influeneaz citirea codonilor stop normali [44]. Mai mult, spre deosebire degentamicin, care trebuie administrat intravenos, acest compus poate fi administrat oral. Studii asupra modelului oarecelui mdxau prezentat niveluri ale distrofinei de pn la 25% mpreun cu for muscular crescut i niveluri sczute ale creatinkinazei nsnge [45].

Un studiu pe pacieni voluntari a confirmat c atalurenul a fost bine tolerat, iar ntr -un studiu unde pacienii au fost tratai timp de 4

sptmni cu diferite do ze de ataluren, s- a confirmat o cretere modest a nivelului de distrofin [46]. ntr - studiu n faza II/ IIIcontrolat prin placebo, pacienii au fost tratai cu dou doze sau placebo timp de 48 de ore apoi toi au fost tratai cu o doz mare, ntr-un stu diu extensie tip open -label" [46]. Din pcate, rezultatul primar (mbuntire de 30 de metri la testul de mers timp de 6minute) nu a fost atins i extensia studiului a fost ntrerupt. Ceea ce este interesant aici este c nu s -a putut gsi nici o diferen

ntre grupul care a primit doza mare i grupurile palcebo, n timp ce grupul care a primit doza mai mic prea c se simte ma i bine,dei nu n mod semnificativ. Acest lucru sugereaz faptul c medicamentul are o curb n form de clopot", ceea ce nseamn cexist o concentraie optim i c att concentraiile mai sczute ct i cele mai nalte au un randament mai sczut. Nu au f ostraportate nc rezultate ale analizei nivelului de distrofin. n prezent se deruleaz diferite analize ale subgrupelor de pacieni,precum i studii pentru identificarea dozei celei mai potrivite. Studiul de extensie open label" a fost redeschis n SUA, dar nu i nalte pri ale lumii.

IGNORAREA (SKIPPING-UL") EXONULUI

Abordarea care n prezent este cea mai apropiat de aplicarea n clinic este ignorarea exonului prin mediere anitsens (skipping -ul).Aici, scopul este de a reface cadrul de citire a transcriptelor distrofinei prin manipularea procesului de ndire pentru a p ermiteproducerea unei distrofine parial funcionale, asemntoare cu cea DMB. Acest procedeu poate fi realizat folosind oligonucleotideantisens, care sunt pri modificate de ADN sau ARN care hibridizeaz spre un exon int n timpul mbinrii pre - mARN, prinaceasta ascunznd-o de mecanismul de ndire, rezultatul fiind ignorarea exonului int [47]. Pentru cei mai muli pacieni cu DMD,cadrul de citire poate fi refcut prin ignorarea unuia sau a doi exoni [39]. Acest procedeu nu se potrivete tuturor pacieni lor,

ntruct domeniile de ancorare la citoschelet i matricea extracelular sunt eseniale pentru funcionalitatea proteinei. Dinfericire,majoritatea pacienilor cu DMD au deleiile concentrate n regiunea dintre exonul 45 i exonul 55 n domeniul centra lredundant al proteinei. De asemene a, aceast concentrare nseamn c, n timp ce ignorarea exonului este o abordare medicalpersonalizat, ignorarea unora dintre exoni se poate aplica mai multor pacieni. Cel mai mare grup de pacieni ar beneficia d eignorarea exonului 51 (13% dintre toi pacienii) [39], fapt pentru care acesta este n prezent inta pentru dezvoltarea clinic aaceastei abordri.

Dup experimentele iniiale care au artat c ignorarea exonului i refacerea distrofinei era fezabil n culturile de celule derivate dela pacient i a avut ca rezultat i mbuntirea funcional n modelul oarecelui mdx, ignorarea exonului 51 a fost testat n studiiclinice pe pacieni cu DMD [47]. n prezent exist dou modificri chimice diferite care sunt explorate pe pacieni: Prosen saTherapeutics i GlaxoSmithKline (GSK) folosesc modificarea 2' -O-methyl phosphorothioate (2OMePS, PR0051/ GSK2402968), ntimp ce AVI-Biopharma folosete oligomeri morpholino phosphorodiamidate (PMO, AVI -4658) [24]. Ambele studii au prezentatniveluri comparabile de distrofin dup injecia cu respectivii compui, fr efecte secundare semnificative [48 -50]. n timp ceaceste studii au fost cruciale i au demonstrat pentru prima oar o refacere semnificativ a distrofinei la pacieni, se impu nenecesitate a unui tratament general al ntregului corp. Oligonucleotidele antisens sunt foarte mici i din aceast cauz vor fi filtrate

de rinichi ceea ce duce la o rat de njumtire n plasm scurt. Pentru PMO, aceasta este ntr -adevr situaia, daroligonucleotidele antisens 2OmePS au o rat de njumtire n plasm mult mbuntit, ntruct atomul de sulf din fosforotioatpermite o afinitate sczut la ancorarea de proteinele plasmei care acioneaz ca purttor i previne eliminarea din rinichi [51].Totui, ntruct absorbia oligonucleotidelor antisens de ctre muchiul sntos este foarte sczut, s -a crezut mult vreme ctratamentul generalizat al esutului muscular cu oligonucleotide antisens va fi dificil. Cu toate acestea, studiile n care oarecislbatici i mdx au fost tratai cu nucleotide antisens 2OmePS au artat c absorbia n muchiul distrofic este de pn la de 10 orimai mare dect n muchiul sntos [52]. Se pornete de la ipoteza c oligonucleotidele antisens (att PMO ct i 2OmePS) ptrund

n fibrele musculare prin aceleai guri care permit creatinkinazei s scape. Astfel, n evoluie, starea care creaz boala faciliteaz nacelai timp furnizarea unui compus terapeutic.

Dup optimizarea tratamentului sistemic la modelele animale, au fost iniiate experimente sistemice pentru ambele componente.Pentru 2OmePS un experiment cu PRO051 a fost ncheiat n 2009 unde grupe de pacieni au primit 5 injecii subcutanatesptmnale n doze care au variat de la 0,5 mg/kg la 6 mg/kg. Toi pacienii s -au nscris apoi ntr- un studiu de extensie tip openlabel", unde au primit sptmnal injecii subcutanate cu cea mai mare doz. Experimentul a avut ca rezultat ignorarea exonul ui 51i refacerea distrofinei n majoritatea fibrelor musculare (60 -100%) ntr- un mod dependent de doz, la nivele de pn la 16%, nabsena unor efecte secundare serioase [53].

Mai important, dup 3 luni n studiul de extensie tip open label", s -a observat o mbuntire clar la testul de mers timp de 6minute pentru cei mai muli dintre pacieni [53]. Desigur, aceste rezultate trebuie interpretate cu un mare grad de atenie ntructnu exist un grup placebo i un efect placebo este de ateptat, deoarece toi pacienii tiu c primesc medicamentul. n luna ianuarie 2011, GSK a iniiat un experiment cu control placebo unde 180 de pacieni vor fi tratai fie cu GSK2402968 fie placebotimp de 12 luni pentru a evalua dac tratamentul pe termen lung cu acest oligonnucleotid antisens este sigur i duce la o

mbuntire funcional. n para lel, un studiu unde sunt comparate 2 regimuri de doze diferite i un studiu pentru evaluareaprofilului farmacodinamic la pacienii care nu pot s mearg sunt planificate i n curs de desfurare viznd acelai medica ment. nfinal, Prosensa c onduce un studiu clinic privind creterea dozei la PRO044, un 2OmePS care are ca int exonul 44 (aplicat pe 6%dintre pacieni). (Vezi Tabelul I).

Un studiu sistemic cu AVI- 4658 a fost de asemenea finalizat. Aici pacienii au primit sptmnal infuzii in -travenoase cu 0.5 mg/kg- 20 mg/kg de PMO timp de 12 sptmni. Din nou s -a observat o cretere a nivelu -


7/9

lui de distrofin n funcie de doz. n special 3 dintre pacieni au rspuns foarte bine (fiecare n cte un grup: 2 mg/kg, 10 mg/kgi 20 mg/kg), prezentnd distrofin n pn la 50% din fibre i niveluri de pn la 21% i n 2 dintre grupele cu cea mai mare doz(10 i 20 mg/kg) toi pacienii au prezentat n mod clar refacerea dis -trofinei. (Muntoni, comunicare personal). Un studiu unde vorfi test ate doze i mai mari (30 i 50 mg/kg) timp de 6 luni va fi iniiat curnd.

Dei absorbia de ONA (oligonucleotide antisens) este mai bun n muchiul DMD dect n muchiul sntos, se fac cercetri pe ntrua mbunti n continuare absorbia de ctre esuturile vizate (muchi i inim). Pentru oligomerii PMO combinarea lor cu o peptidcare ptrunde n celul (pPMO), crete n mod semnificativ eficiena ignorrii exonului (chiar i n esutul cardiac) la mode lele de

oareci [54,55] i ar putea chiar s salveze oarecele dublutransgenic cu afeciune foarte sever datorat deficienei dedistrofin/utrofin [56]. Totui, compuii pPMO s -au dovedit a fi toxici la primate [57] i peptida ar putea s evoce un rspunsimun. Specificitatea mutaiei din aceast abordare va impune o provocare major deoarece n mod curent fiecare oligonucleotidantisens este considerat un nou medicament de ctre autoritile legale ceea ce nseamn c fiecare dintre ele va trebui sparcurg teste preclinice de toxicitate i va fi necesar s treac prin fazele studiului clinic [58]. Exist sperane c probabil testriclinice de amploare mai mic vor fi permise pentru viitoarele oligo -nucleotide antisens de ctre autoriti odat ce sigurana ieficacitatea va fi confirmat pentru 2 (sau mai multe) oligonucleotide antisens din aceiai categorie chimic. n oricare dintre cazuri,fazele de dezvoltare tradiionale nu se vor aplica la ignorarea exonului pentru mutaiile rare, ntruct nu exist un numr s uficientde pacieni pentru a derula studii clinice pe scar larg [59].

O alt problem este aceea c, datorit ciclului oligonucleotidelor antisens i a fibrelor musculare, pacienii necesit trat amentrepetat. Exist gene umane care sunt alctuite dintr -un ARN i o parte de protein i este posdibil s se nlocuiasc aceast parteregulat de ARN cu o secven antisens de interes. Cele mai des folosite gene pentru aceast operaie sunt particuleleribonucleoproteice nucleare mici din clasa U1 i U7 [60,61]. ntruct aceste gene sunt foarte mici, ele se ncadreaz ntr -un vectorAAV. La oarecii mdx tratamentul cu AAV care conine gene antisens U1 sau U7 a avut ca rezultat ignorarea exonului 23, reface readistrofinei i mbuntirea funcional [60,61]. Totui, aceast abordare se confrunt cu aceleai probleme ca i furnizarea demicrodistrofin prin intermediul AAV.

Tabelul I: Compui aflai n prezent sau recent n studii clinice pentru DMD


8/9

1 Laadresa web www.clinicaltrials.gov, se pot afla mai multe informaii despre ncercrile menionate utiliznd acest numr unic de

identifi care.

n final, este momentul s lansm un avertisment. n timp ce rezultatele obinute pn acum prin procedeul de ignorare a exon uluisunt ncurajatoare, studiile efectuate pentru a valida ipoteza c procedeul de ignorare a exonului 51 funcioneaz efectiv (i.e. ducela mbuntirea funcional) i este sigur sunt nc n derulare. Astfel, ignorarea exonului este nc o abordare terapeutic


9/9

potenial i nu este deja un tratament, iar pn se raporteaz rezultatele studiilor controlate prin placebo, pacienii nu ar trebuitratai cu aceti compui [62].

CONCLUZII

Exist mai multe abordri terapeutice diferite care sunt adoptate i multe dintre ele au ajuns la cea de -a treia faz a studiului clinic.Cu toate acestea nu trebuie s avem ateptri prea mari, n general mai puin de 10% dintre compuii care intr n faza a treia a

studiului clinic ajung s devin un medicament nregistrat. Aplicaia care este cel mai aproape de aplicaia clinic (ignorar eaexonului) este specific mutaiei i se aplic doar unui subset de pacieni. Mai mult, ea nu i va vindeca pe pacieni, ci le va mbunti fenotipul. n timp ce este de ne les ca punctul de interes s fie un tratament sau un remediu, nu trebuie s uit m c mbuntirea ngrijirilor are o influen uria n supravieuire (de la sub 20 de ani la peste 30 de ani) i pentru calitatea vieii[8,9].

ABORDĂRI TERAPEUTICE ÎN DEZVOLTARE PENTRU DISTROFIA MUSCULARĂ.docx

Documents

Transcript of ABORDĂRI TERAPEUTICE ÎN DEZVOLTARE PENTRU DISTROFIA MUSCULARĂ.docx