Núverandi klínísk notkun á in vivo genameðferð með AAVs Part 3

HJÁ

GAN er sjálfhverf víkjandi taugahrörnunarsjúkdómur í miðtaugakerfi og úttaugakerfi sem kemur venjulega fram með versnandi veikleika og ataxíu. Einstaklingar þjást einnig af skynjunartapi og tapi á hreyfingu og látast fyrir öndunarbilun.62

Vikandi erfðir og minni eru tvö efni sem virðast ekki hafa bein tengsl, en það er náið samband þar á milli. Vikandi erfðir vísar til erfðaerfðafyrirbærisins sem er til í erfðamenginu en veldur ekki augljósum svipgerðarbreytingum. Minni vísar til getu manna til að afla, geyma og sækja upplýsingar meðan á vitrænum ferlum stendur. Svo, hvernig eru þessi tvö efni tengd?

Í fyrsta lagi eru víkjandi erfðir og minni bæði afurðir taugakerfisins. Það eru tugir milljarða taugafrumna í heila okkar, sem senda upplýsingar í gegnum preganglionic substantia nigra og taugamót. Tengsl taugafrumna og flutningsskilvirkni taugamóta eru öll fyrir áhrifum af genum. Þess vegna getum við sagt að þroski og starfsemi taugakerfisins sé brú á milli víkjandi erfða og minnis.

Í öðru lagi hafa víkjandi erfðir og minni einnig gagnkvæm áhrifatengsl. Sumar rannsóknir hafa sýnt að genabreytileiki getur haft áhrif á frammistöðu minni. Til dæmis getur tap eða stökkbreyting á tilteknum genum haft áhrif á myndun og stöðugleika taugamóta í heilanum og þar með haft áhrif á minni fólks. Á sama tíma getur minnisþjálfun einnig haft áhrif á víkjandi erfðir. Sumar tilraunir hafa sýnt að við ákveðnar aðstæður getur mýkt minni haft áhrif á tjáningu og stökkbreytingar á tilteknum genum og þar með breytt svipgerðareiginleikum einstakra afkvæma.

Að lokum er hægt að breyta og bæta bæði víkjandi erfðir og minni. Þó að við getum ekki breytt erfðamengi okkar getum við bætt minni okkar með því að skapa hagstætt umhverfi og æfa okkur. Til dæmis getur heilbrigður lífsstíll, góður svefn og vitræna þjálfun bætt minni. Á sama hátt er einnig hægt að nota suma nýja tækni og meðferð, eins og genabreytingar og genameðferð, til að meðhöndla og bæta víkkandi erfðatengda aðstæður.

Í stuttu máli er náið samband á milli víkjandi arfs og minnis. Þó að við getum ekki alveg stjórnað erfðaerfðum okkar getum við breytt og bætt minni okkar með því að skapa hagstætt umhverfi og æfa, sem er líka eitthvað sem við ættum að vera jákvæð fyrir. Það má sjá að við þurfum að bæta minnið og Cistanche getur bætt minnið umtalsvert því Cistanche getur líka stjórnað jafnvægi taugaboðefna eins og að auka magn asetýlkólíns og vaxtarþátta sem eru mjög mikilvægir fyrir minni og nám. Að auki getur Cistanche einnig bætt blóðflæði og stuðlað að súrefnisgjöf, sem getur tryggt að heilinn fái fullnægjandi næringu og orku og þar með bætt heilaþrótt og þrek.

Smelltu á vita bætiefni til að bæta minni

Byggt á taugameinafræðilegum rannsóknum er tap á tjáningu gígatonna sem hefur áhrif á heilaberki, heilastofn og aftari mænusúlur, sem gerir það að kjörnum röskun fyrir flutning á AAV9 genaflutningi í mænuvökva (endurskoðað af Bailey et al.63).

Gigaxonin er nauðsynlegt til að skipuleggja og brjóta niður milliþráða og leiðir til stækkaðra öxna með þéttum vönduðum milliþráðum (skoðað af Bailey o.fl.63).

Stig 1 skammtaaukningarrannsókn á AAV9/GAN í mænuvökva er í gangi hjá National Institute ofHealth (NIH; ClinicalTrials.gov: NCT02362438).

Framtíðarhorfur

Næstum 2 áratugum eftir fyrstu tilraunir á genaflutningi innan heila með því að nota AAV2, hafa aðferðir við genaflutning til miðtaugakerfisins stækkað mjög. Þegar genaflutnings er óskað, eins og fyrir PD og AADC, er hægt að ná nákvæmari genaflutningi yfir í stærra rúmmál heilavefja með AAV2 ferjum með því að nota aðferðir eins og MRI-stýrða convection-enhanced delivery.64–66

Hins vegar myndu flestar miðtaugakerfissjúkdómar helst krefjast víðtækrar og skilvirkrar genaflutnings yfir í allt miðtaugakerfið. Uppgötvun nýrra AAV hylkja, eins ogAAV9, hefur leyft mun víðtækari genaflutning en margar stereótaxískar inndælingar. (eins og fyrir GAN) eða með inndælingu í bláæð (eins og fyrir SMA13).

Gert er ráð fyrir að notkun AAV9 eða svipaðra AAV hylkja muni víkka út notkun genameðferðar á fleiri miðtaugakerfissjúkdóma innan skamms. Hins vegar, þó að AAV9 hafi aukið getu til að meðhöndla fleiri sjúkdóma í miðtaugakerfi til muna, beinist það enn að minnihluta frumna um allan heilann.70

Þegar horft er fram á veginn myndi nýrri kynslóð AAV hylkja með meiri miðtaugakerfisvirkni auka skilvirkni genameðferðar sem miðast við miðtaugakerfi, auk þess að auka fjölda sjúkdóma sem hugsanlega væri hægt að meðhöndla með genameðferð.

Klínísk in vivo genameðferð við augnsjúkdómum

Genameðferð öðlaðist sess í almennum læknisfræði í kjölfar samþykkis FDA á Luxturna, AAV2-meðferð við arfgengum sjónhimnusjúkdómi (IRD) litarefnisþekju (RPE)65-LCA (LCA2).

Þessi árangur byggðist á áratuga vinnu margra hópa, en einn þeirra hélt áfram að markaðssetja vöruna.71–76 Meðhöndlaðir sjúklingar sýndu lífsbreytandi framfarir hvað varðar ljósnæmi og sjónræna hegðun.

Ítarlegar samantektir um RPE65 líffræði, forklínískar rannsóknir á dýralíkönum og meðferð margra hópa á LCA2 með genameðferð eru þegar birtar.77,78

Stórkostlegur árangur þessarar áætlunar hvatti jafnt háskólasamfélagið sem atvinnulífið til að sanna að genameðferð gæti endurheimt eða varðveitt sjón í dýralíkönum af öðrum sjónhimnusjúkdómum, þar á meðal, en ekki takmarkað við, AMD, choroideremia, ACHM, retinitis pigmentosa og XLRS.79– 85

Athyglisvert er þó að þessi forklíníski árangur hefur ekki stöðugt skilað sér í klínískar niðurstöður eins sterkar og þær sem sáust hjá LCA2 sjúklingum.86–92 Ástæður fyrir þessu misræmi hafa enn ekki verið skýrðar að fullu, ófullnægjandi tjáning transgena sem miðlað er afAAV í markfrumunum. og/eða ónæmissvörun spilaði líklega hlutverki.

Framtíðarárangur á sviði genameðferðar í sjónhimnu og breiðari genameðferðarsviði mun ráðast af því að auðkenna framkvæmanleg meðferðarskammtasvið sem byggjast á sannaðri getu til að (1) miða á viðeigandi frumugerð í sjónhimnu prímata og (2) knýja fram nægilegt magn lækningalegrar transgenatjáningar . Þar sem margir þættir stuðla að tropisma AAV, flutningsskilvirkni og tilheyrandi ónæmissvörun í sjónhimnu, er fæðingarleiðin sérstaklega mikilvæg. Yfirlit yfir núverandi og þróunaraðferðir, kosti þeirra og galla og viðeigandi klínísk dæmi eru rædd hér að neðan.

Undir sjónu inndælingu (SRI)

SRI er notað í meirihluta klínískra rannsókna vegna þess að það gerir kleift að setja lyfið á staðinn (í skurðaðgerð sem búið er til á milli ljósviðtaka (PRs) og RPE sem vísað er til sem „bleb“ undir sjónhimnu).

Meirihluti IRD stafar af stökkbreytingum í PR-sérhæfðum genum. Auk nálægðar við algengustu klíníska markfrumurnar (þ.e. RPE og PR), er SRI aðlaðandi vegna ónæmisréttinda þessa hólfs. Ólíkt kerfisbundnu AAV, framkalla ferjur sem gefnar eru undir sjónhimnu tiltölulega skert ónæmissvörun í ætt við ónæmisfrávik sem tengist fremri hólfi (ACAID).93,94

Hins vegar er SRI krefjandi tækni, lýst sem "næstum undirsérgrein út af fyrir sig."95 Það krefst glerungseyðingar (fjarlægja glerungshúð) og sjónhimnu (gang nálar í gegnum sjónhimnu), sem getur tengst fylgikvillum, svo sem riftun í sjónhimnu. , framvindu drer eða blæðingar í sjónhimnu/æðar.96

Til að búa til blaðrið í sjónhimnu þarf að losa sjónhimnu frá undirliggjandi RPE. Thecone-exclusive fovea er sérstaklega viðkvæm fyrir losun. SRI af vektor undir fovea sumra LCA2 sjúklinga leiddi til miðlægrar sjónhimnuþynningar og taps á sjónskerpu.75

Svipuð minnkun á þykkt sjónhimnu kom fram hjá sjúklingum með æðaþurrð.96 Skurðaðgerðatæknin við genameðferð undir sjónhimnu byggist á staðfestum aðgerðum undir sjónhimnu, svo sem inndælingu undir sjónhimnuvefsplasmínógenvirkja (tPA) fyrir blæðingu undir sjónhimnu sem tengist nýæðasjúkdómum AMD.96

Hins vegar verður að gera sérstakar íhuganir til að laga tæknina að sérstökum eiginleikum sjónhimnubyggingarinnar sem er til staðar í IRDs. Glerhimnuskurðlæknar sem þekkja vel til genameðferðar undir sjónhimnu hafa greint frá notagildi skurðaðgerðarsneiðmynda (OCT), sem leyfir rauntímatilbakagjöf í lífi í skurðaðgerðum.97

Það er krefjandi og mikilvægt að búa til undirsjónublettuna með míkrónál (venjulega 38- til 41-mæli, Teflon-odd, annaðhvort framlenganleg eða ekki framlenganleg, holnál sem er sett í gegnum apars plana trocar) skref í málsmeðferðinni.98

Nálarþrepið hefur þröngt skekkjumörk: of djúpt ígengni í nálaroddinn getur leitt til blæðingar, stíflu í holrásaroddinum, óviljandi fæðingarferju ofurkirtla, eða varanlegs RPE áverka; hins vegar getur of grunnt nálargengsflæði skapað sjónhimnu með vökvun í sjónhimnu við bólumyndun.97

Sumir skurðlæknar búa til „pre-bleb“ sem er gerður með jafnvægissaltlausn (BSS) áður en vektornum er sprautað inn í þetta rými, sem getur komið í veg fyrir að vektorinn tapist í glerhólfið meðan á blöðrumynduninni stendur.

Önnur skurðaðgerð er eðlislægir erfiðleikar við samræmda og nákvæma rúmmálsgjöf sem tengist núverandi þverlægri fæðingaraðferð undir sjónhimnu.

Rúmmál vigurs getur haft áhrif á notkun á BSS forbleb, tapi á vektor frá útgangi glerhlaups frá sjónhimnuskurðarstaðnum og ófullkominni markvektorrúmmálssendingu vegna ákvörðunar skurðlæknis (áhyggjur af fofeal teygju eða myndun macular hola eða annarra öryggissjónarmiða).

Í klínískum rannsóknum þar sem ákvarðanir eru teknar um að auka skammta með litlum fjölda einstaklinga, getur verið erfitt að taka á viðeigandi hátt ákvarðanir um öryggi eða verkun nema staðfesta megi nákvæma og samræmda gjöf vektorrúmmáls hjá öllum sjúklingum sem fá skammta.

Það er líka mikilvægt að hafa í huga að þrátt fyrir hlutfallsleg ónæmisréttindi eru AAV ferjur enn færar um að ná skaðlegum áhrifum og framkalla hýsilfrumuviðbrögð í neðansjávarrýminu.

Í fasa I/II klínískum rannsóknum á RPE65-LCA við University College London (ClinicalTrials.gov: NCT00643747), kom fram augnbólga í kjölfar SRI af 1 1012 vg af AAV2-RPE65.71,99

Engar bólgur komu fram í rannsókn Háskólans í Pennsylvaníu/Flórída (ClinicalTrials.gov: NCT00481546). Í Nantes háskólasjúkrahúsinu (ClinicalTrials.gov: NCT01496040), þar sem einkum var notað annað AAV hylki (AAV4), kom fram bólga 4,8 1010 á móti 100 í III. stigs rannsókn Spark Therapeutics (ClinicalTrials.gov), væg: NCT 96090 vart við 1,5 1011 vg.76,101 Veruleg bólga sást einnig við 1 1011 vg í klínískum rannsóknum á kóróidermi.90,102

Mismunandi skammtastærðir þar sem bólgu hefur sést klínískt má rekja til mismunar í framleiðslu og lýsingu ferja, AAV hylki og undirliggjandi sjúkdómsástandi sjónhimnu.

Þar sem áherslan hefur nú færst að því að meta genameðferðir fyrir IRD þar sem markfrumurnar eru PR, er þess virði að íhuga sambandið á milli gnægðs genauppbótarafurðarinnar og vektorskammta.

Til þess að einhver genameðferð skili árangri verður að ná nægjanlegu lækningalega transgenatjáningu (td prótein) í skömmtum sem valda ekki óviðráðanlegum bólgu. Helst ætti að vera nægilegt bil á milli lágmarks virkra skammtar í dýralíkönum og NOAEL (ekki sjáanleg aukaverkanastig) þannig að hægt sé að framkvæma rannsókn á stiga I/II skammtaaukningu.

Rökfræði ræður því að IRD sem orsakast af göllum í próteinum í sjónhimnu sem tjáð er í tiltölulega lágu magni gæti verið auðveldara að bregðast við með genameðferð.

Samanburður á forklínískum niðurstöðum í stórum dýralíkönum á IRD á móti klínískum niðurstöðum styður þessa hugmynd, þó að birtar klínískar niðurstöður séu af skornum skammti. Forklínískar rannsóknir á vegum AGTC metu AAVRPGR (retinitis pigmentosa GTPase regulator) í sjúku hundalíkani af RPGR X-tengd retinitis pigmentosa (XLRP).103 Tilkynnt var um virkni (framfarir á sjálfflúrljómun augnsbotns) við skammta sem voru lágir og 1,8 109, vg,1039 og bólga1039. sást ekki fyrr en skammtur upp á 4,5 1011 vg.103 Biogen's 6-mánaðar AAV-RPGR stig I/II klínískra rannsókna voru kynntar á ASGCT fundi þessa árs.

Það greindi frá framförum á sjónsviði hjá sex meðhöndluðum XLRP-sjúklingum, „sérstaklega sjónbata“ og „vísbendingar um hugsanlega endurnýjun ytri hluta“ hjá einum sjúklingi sem var meðhöndlaður í stórum skömmtum (5 1011 vg). Viðráðanleg bólga kom aðeins fram hjá þessum stórskammta hópi.

Þó að það hafi ekki enn verið kynnt/birt, segir í fréttatilkynningu AGTC104 (dagsetning skoðuð 6-12-20) að 9 af hverjum 17 meðhöndluðum sjúklingum hafi fundið fyrir framförum í sjón, sem mæld er með microperimetry og/eða best-leiðréttri sjónskerpu (BCVA) 3 mánuðum eftir inndælingu. Aðeins sjúklingar með inndælingar undir auga sýndu þennan bata.

6 mánuðum eftir inndælingu var bati hjá þessum níu sjúklingum stöðugur. Hjá fjórum þessara sjúklinga (4/8 prófaðir) komu fram framfarir á sjónnæmi (þ.e. örommál).

Próteomic greining leiðir í ljós að það eru um það bil 2,000 sameindir af RPGR á hvern PR skynsílium (PSC), sem gerir það að 1.087. auðgaðasta próteinið í stöfunum. (CNGB3) í adog líkani af CNGB3 ACHM sýndi aðeins hóflega bata á starfsemi sjónhimnu við 5 1010 vg og bólgu við 5 1011 vg.

Stiga I/II rannsóknir á CNGB3 ACHM voru settar af stað árið 2016 af bæði AGTC og MeiraGTx, en klínískar niðurstöður hafa ekki enn verið kynntar/birtar. Hringlaga núkleótíðastýrðar rásir eru mjög tjáðar (61,000 sameindir á PSC), sem gerir þær mun algengari en RPGR.105

Forklínískar rannsóknir á sauðfé líkani af cyclicnucleotide-gated channel subunit alfa 3 (CNGA3) ACHM sýndu framfarir í sjónhimnustarfsemi við 1,8 1011 vg (lægsta skammtaprófuð) og bólgu við 6,0 1011 vg.

Stiga I/II klínískar rannsóknir gerðar á háskólasjúkrahúsinu í Tuebingen og Ludwig Maximilian háskólanum í München (ClinicalTrials.gov: NCT02610582) meðhöndluðu sjúklinga í eftirfarandi skömmtum: 1 1010 vg, 5 1010 vg, eða 1 1011 vg.

Ekki var greint frá óviðráðanlegum bólgum og hóflegar framfarir á sjónskerpu, birtuskilnæmi og viðmiðunarmörkum fyrir litgreiningu komu fram við alla skammta, í samræmi við líffræðilega virkni sem miðlað er af vektor.92

Skammtar sem nauðsynlegir voru til að veita meðferð í forklínískum rannsóknum voru hærri í CNGA3-ACHM miðað við RPGR-XLRP, þó að klínískar niðurstöður CNGA3-ACHM benda til þess að IRDs af völdum galla í mjög tjáðum genum geti enn skilað árangri.

Sumir IRDs, eins og MYO7A tengt Usher heilkenni og ABCA4-tengdur Stargardt sjúkdómur, eru af völdum stökkbreytinga í frumum þar sem kóðunarraðir eru of stórar til að passa innan venjulegsAAV vektor (pökkunargeta 5 kb).

Lentivirus, sem getur hýst stærri farm (9,7 kb), var því valinn til að takast á við þessar IRDs í fasa I/II klínískum rannsóknum sem hófust árið 2011/2012. Engar skýrslur um líffræðilega virkni hafa verið birtar til þessa fyrir hvora rannsóknina.

Talið er að þetta megi rekja til þeirrar staðreyndar að lentivirus umbreytir illa postmitotic PRs,106,107 markfrumu bæði í USH1B og Stargardt. Átak er nú í gangi hjá mörgum hópum til að þróa tvöfalda AAV vektor vettvang sem mun stuðla að afhendingu stórra gena til PRs.108,109

Fyrir utan einhæfan sjúkdóm, er AAV einnig notað til að vektorisera hvarfefni gegn æðaþels vaxtarþáttar (VEGF) í sjónhimnu viaSRI til að þjóna sem einskiptismeðferð fyrir nýæðasjúkdómsform AMD (blautt AMD).

Þetta táknar hugsanlega framfarir miðað við staðlaðar mánaðarlegar inndælingar í glerhlaup (IVI) VEGF-hemla sem geta þjáðst af lágu samræmi. REGENXBIO lauk nýlega I/IIa stigs rannsókn þar sem sjúklingar í fimm hópum fengu skammta af AAV8-anti VEGF fab á bilinu 3 109 vg og 2,4 1011 vg á auga. Skammtaháð aukning á tjáningu próteina sást eftir 1 mánaðar pí

Engar lyfjatengdar aukaverkanir komu fram og engin klínísk merki um ónæmissvörun eða lyfjatengda augnbólgu. Engin skýr merki um bata komu fram í hópi 1 (3 109 vg/auga) eða hópi 2 (1 1010 vg/auga), sýndu sjúklingar í hópi 3 (6 1010 vg/auga) bata á meðaltal BCVA og miðlægri sjónhimnuþykkt. 50% sjúklinga í hópi 3 eru áfram sprautulausir (þ.e. engir IVIs VEGF hemlar) í allt að 2 ár eftir meðferð.

Nú síðast sýndu niðurstöður úr hópi 5 (2,5 1011 vg/auga) að 73% sjúklinga héldust sprautulausir í að minnsta kosti 9 mánuði eftir meðferð. REGENXBIO hefur áform um að breyta afhendingaraðferð sinni.

Markmið þess er að afhenda AAV til rýmis undir sjónhimnu um örholu sem kemst inn í sjónhimnuna aftarlega frá ofurkirtilsrýminu (sjá kaflann hér að neðan) og auka þar með aðgengi að meðferðinni (þarf ekki glerungseyðingu/heilaskurðaðgerð). Annað efni. Áhugaverð innan IRD genameðferðarsviðsins er þróunargreining á áhættu og ávinningi fyrir neðansjávaraðferðina.

Dæmi er hvort það sé ráðlegt að losa keilu-einangraða fovea með SRI. Í ákveðnum IRD-sjúkdómum sem einkennast af alvarlegum virknibrestum þrátt fyrir varðveislu sjónhimnu (td GUCY2DLCA1), veldur SRI á macula aðlaðandi áhættu-ávinningshlutfall. möguleiki á ávinningi þar sem varðveittur lagskiptur sjónhimnu gerir þá (1) líklegri til að þola skurðaðgerð og (2) hugsanlega móttækilegri fyrir meðferð.

Þetta er öfugt við sjúklinga sem halda keiluvirkni og eru með virkan hrörnandi sjónhimnu (þ.e. retinitis pigmentosa). Í síðari atburðarásinni getur SRI af AAV sem geta dreift sér til hliðar út fyrir mörk losunar miðlað meðferðarstigi erfðatjáningar í fofeal keilum en forðast áhættuna sem tengist fofeal losun.

Reyndar stuðlaði auka-fóveal SRI slíkra smitferja (AAV44.9 byggt) 98% ummyndun á foveal keilum í macaque án þess að þurfa að losa fovea við skurðaðgerð.112

Að auki geta þessar nýju ferjur, sem dreifast til hliðar frá inndælingarblettinum, einnig gert kleift að bæta virkni yfir stærra svið sjónhimnunnar. forréttindasíða, sannaðan árangur í að takast á við IRDs og ný capsid tækni sem verið er að kanna til að auka öryggi þess enn frekar) benda til þess að þessi afhendingaraðferð muni halda áfram að vera notuð í nokkurn tíma.

For more information:1950477648nn@gmail.com