Текущее клиническое применение генной терапии in vivo с использованием AAV, часть 2

Компания Solid Biosciences с использованием SGT-001 (ClinicalTrials.gov: NCT03368742) инициировала открытое клиническое исследование фазы 1/2 с использованием AAV9 и мышечно-специфического промотора CK8 (SGT-001), нацеленного на скелетные и сердечные мышцы, IGNITE. Исследование МДД.

Взаимосвязь между миокардом и памятью — область исследований, которой в последние годы уделяется много внимания. Миокард относится к сердечной мышечной ткани. Являясь основной частью сердца, оно не только играет роль перекачивания крови, но и оказывает важное влияние на здоровье человека. Память является одной из основ человеческого сознания и поведения, и ее значение самоочевидно. Так какая же связь между миокардом и памятью?

Прежде всего, существует тесная связь между миокардом и памятью. Исследования показали, что у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями возникают когнитивные дисфункции, такие как потеря памяти. Это связано с тем, что болезни сердца могут нанести вред человеческому организму, приводя к таким проблемам, как плохой кровоток или гипоксия в мозге, что влияет на память людей. Следовательно, поддержание здоровья миокарда имеет большое значение для поддержания нормальной памяти и когнитивных функций.

Упражнения для миокарда положительно влияют на улучшение памяти. Упражнения могут улучшить здоровье миокарда человека, повысить эластичность и гибкость миокарда, улучшить способность сердца перекачивать кровь, улучшить стабильность и толерантность миокарда, а также помочь миокарду лучше транспортировать кровь к мозгу, тем самым поддерживая здоровье мозга. Кроме того, физические упражнения могут улучшить функцию сосудистых эндотелиальных клеток, увеличить приток крови к мозгу и способствовать росту и восстановлению нейронов головного мозга, тем самым улучшая память людей.

Таким образом, действительно существует определенная связь между миокардом и памятью. Поэтому мы всегда должны обращать внимание на здоровье нашего миокарда и активно участвовать в здоровых видах деятельности, таких как физические упражнения, чтобы улучшить стабильность и толерантность миокарда, а также фундаментально сохранить нашу память и когнитивные функции. Только так мы сможем лучше наслаждаться красотой жизни и приветствовать лучшее будущее. Видно, что нам необходимо улучшить нашу память. Цистанхе может значительно улучшить память, поскольку Цистанхе обладает антиоксидантным, противовоспалительным и омолаживающим действием, что может помочь уменьшить окислительные и воспалительные реакции в мозге, тем самым защищая здоровье нервной системы. Кроме того, Цистанхе также может способствовать росту и восстановлению нервных клеток, тем самым улучшая связь и функцию нейронных сетей. Эти эффекты могут помочь улучшить память, способность к обучению и скорость мышления, а также предотвратить возникновение когнитивной дисфункции и нейродегенеративных заболеваний.

Нажмите, чтобы узнать, как улучшить работу мозга

Эта кассета включает в себя домен, связывающий нейрональную синтазу оксида азота (nNOS), кодируемый SR 16/17, для усиления мышечной перфузии. 5.0 1013 мг/кг, n=3) ​​и высокая доза (2,0 1014 мг/кг, n=3).

Неоднократно возникали проблемы с активацией комплемента, что привело к двум клиническим приостановлениям со стороны FDA. Первое в 2018 году было связано с тромбоцитопенией. Второй произошел в октябре 2019 года из-за более распространенной активации комплемента, затрагивающей эритроциты (эритроциты) и вызывающей повреждение почек и сердечно-легочную недостаточность.

Клинические результаты исследования Solid были получены в первой когорте, получавшей низкие дозы. У одного пациента микродистрофин был обнаружен по ВБ ниже 5% уровня количественного определения и по ИФ примерно в 10% волокон.

Также сообщалось о колокализации nNOS и бета-саркогликана. У двух других субъектов микродистрофин был обнаружен на очень минимальных уровнях с помощью IF и не был обнаружен с помощью WB.

В марте 2020 года было объявлено, что через 3 месяца после лечения у третьего пациента, которому вводили дозу 2 1014 мг/кг, 50–70% мышечных волокон экспрессировали микродистрофин, при этом обнаружение ВБ на уровне 8% от нормы. Клиническое приостановление исследования Solid было снято с 1 октября 2020 года.

XLMTM

XLMTM вызывается мутациями в гене миотубулярина 1 (MTM1), расположенном по адресу Xq28.31 Миотубулярин, повсеместно экспрессируемая фосфоинозитидфосфатаза, действует как мембранный фермент и играет роль в развитии скелетных мышц и гомеостазе.32

Мутации в MTM1, приводящие к потере функции, влияют на механизмы сокращения, связанные с возбуждением, нарушая функцию и организацию сети Т-трубочек.33 Тяжелая форма XLMTM, наиболее распространенная форма, проявляется при рождении гипотонией, внешней офтальмоплегией, слабостью скелетных мышц. и дыхательная недостаточность.34

Признаками антенатального начала являются снижение движений плода и многоводие. Биопсия мышц показывает однородный вид мелких мышечных волокон с крупными центрально расположенными ядрами. В исследовании естественной истории RECENSUS сообщалось, что почти у всех пациентов, нуждающихся в респираторной поддержке при рождении, смертность составила 64% в возрасте 18 месяцев.

Approximately 74% of patients surviving >Через 18 месяцев требуется трахеостомия и искусственная вентиляция легких.34 Нарушение Mtm1 у мышей напоминает XLMTM у ​​человека, с аналогичной патологией и ранней смертностью.35 Внутримышечные инъекции Mtm1, доставленные с помощью AAV, восстанавливают мышечную функцию, указывая на то, что восстановление функционального миотубулярина может улучшить фенотип заболевания.36

Впоследствии серия исследований в лаборатории Чайлдерса 37–39 показала долгосрочную терапевтическую эффективность при системном введении вектора AAV8, экспрессирующего Mtm1, с использованием промотора десмина, специфичного для мышц (DES).

У мышей с дефицитом Mtm1- rAAV8.-desmin.Mtm1 в дозе 3 1013 г/кг корректировал мышечную патологию и продлевал выживаемость на протяжении 6-месячного исследования. Низкая доза оказалась неэффективной у мышей.

Собачья модель с мутацией MTM1 улучшила функцию локорегиональной сосудистой доставки. Эти исследования подготовили почву для более обширного исследования на моделях собак с коррекцией миотубулярной миопатии по всему телу.39

В исследовании внутривенного введения rAAV8.desmin.cMTM1 с возрастанием дозы (0.3 1014, 2 1014 и 5 1014 мг/кг) на модели собак (n=3 пердоза) в возрасте 10 недель. При сравнении мутантов соответствующего возраста, обработанных физиологическим раствором, и нормальных однопометников в качестве контроля, две более высокие дозы привели к обращению заболевания с клиническими результатами, неотличимыми от нормальных, без дополнительных проблем с безопасностью.

В совокупности эти доклинические исследования показали осуществимость, безопасность и эффективность генной терапии с использованием AAV8 для долгосрочной коррекции XLMTM.37,38 Исследование ASPIRO представляет собой открытое рандомизированное исследование фазы 1/2 с возрастающими дозами, оценивающее безопасность и эффективность. АТ132 (ресамиригенебилпарвовек).

В этом исследовании по переносу генов, состоящем из двух частей, в первой части вводится однократная внутривенная доза, оценивая безопасность и эффективность двух доз: 1 1014 мг/кг и 3 1014 мг/кг (ClinicalTrials.gov:NCT03199469). Во второй части исследования восемь субъектов рандомизируют либо в группу лечения в дозе 3 1014 мг/кг, либо в контрольную группу с отсроченным лечением.

По состоянию на август 2019 года в исследование было включено 12 пациентов: шесть (группа 1) получали низкую дозу, а группа 2 (n=4) получала высокую дозу по сравнению с контрольной группой, не получавшей лечения.

Предварительные результаты, предоставленные Audentes, показали благоприятный ответ с точки зрения безопасности и эффективности, а продолжительность наблюдения составляла от 4 до 72 недель. У всех субъектов, получавших бутон, наблюдалось клинически значимое улучшение дыхательной функции с уменьшением ежедневной потребности в вентиляции, а также улучшением среднего давления на вдохе (MIP).

Также наблюдался положительный ответ на двигательную функцию, измеренную с помощью CHOP-INTEND. Биопсии мышц, доступные для 9 субъектов, продемонстрировали надежную дозозависимую тканевую трансдукцию и экспрессию белка миотубулярина с улучшением общей гистологии мышц.

Это контрастирует с данными естественного анамнеза, согласно которым у участников XLMTM наблюдалось ежегодное снижение показателей CHOP-INTEND на 2,7-балла по сравнению с исходным уровнем и снижение MIP за 12 месяцев.40 В 2018 году, после признания прогресса, достигнутого в этом исследовании, FDA AT132 получил статус передовой терапии регенеративной медицины (RMAT), что эквивалентно ускоренной и революционной терапии FDA.

К сожалению, поскольку исследование проходило благоприятно, в мае 2020 года спонсор исследования Audentes сообщил в письме группам пациентов, что участник исследования умер после приема AT132 в более высокой дозе 3 1014 мг/кг. Впоследствии, в июне 2020 года, Аудентес поделился подробностями, когда умер второй из троих в когорте, принимавшей высокие дозы.

Эти две смерти имели одинаковое клиническое течение: каждая из них страдала от прогрессирующего заболевания печени через 46 недель после приема генной терапии. Непосредственной причиной смерти стал генерализованный сепсис, возникший на фоне осложнений со стороны печени.

Ни у одного из шести пациентов, получивших более низкую дозу, не наблюдалось серьезных НЯ (СНЯ), несмотря на то, что у четырех из них в анамнезе были заболевания гепатобилиарной системы. Примечательными особенностями трех пациентов с этими СНЯ являются пожилой возраст, более тяжелый вес, признаки ранее существовавшего заболевания гепатобилиарной системы и прием более высокой дозы 31014 мг/кг.

Исследование XLMTM в настоящее время находится на клиническом рассмотрении FDA и ищет дальнейшее объяснение. Активный сбор данных продолжается. В заключение в этом обзоре мы освещаем клинические испытания генной терапии при трех нервно-мышечных расстройствах, чтобы проиллюстрировать потенциал более широкого применения системной доставки. Несомненно, значительные успехи были достигнуты в системной доставке генов; однако еще предстоит устранить ряд ограничений.

Эффективность и безопасность каждого заболевания требуют дальнейшего анализа и долгосрочного наблюдения. Тяжелые осложнения в исследовании XLMTM требуют дальнейшего изучения.

Генная терапия заболеваний ЦНС

Генная терапия заболеваний ЦНС с использованием векторов AAV2 была начата почти два десятилетия назад с использованием стереотаксической внутримозговой доставки векторов AAV2. Ранние новаторские клинические исследования были посвящены БК, БА и БП.

В то время как подходы к AD и PD заключались в фокальных двусторонних инъекциях, в клиническом исследовании CD была предпринята попытка стереотаксического введения AAV2 в 12 различных участков, чтобы максимизировать распределение вектора по всему мозгу.

За этим последовало расстройство дефицита AADC, снова с использованием AAV2, и оно стало ключевой демонстрацией эффективности изменения заболевания в исследовании генной терапии ЦНС. Эти ранние испытания генной терапии ЦНС продемонстрировали возможность переноса генов на основе AAV для безопасного лечения ЦНС.

ОБЪЯВЛЕНИЕ

БА — нейродегенеративное заболевание, которое является основной причиной возрастной деменции. Глубокое понимание БА и связанной с ней нейропатологии привело к разработке многочисленных подходов к вирусному переносу генов при БА, как описано Raikwar et al.41.

Одним из подходов, который прошел клинические испытания, является доставка фактора роста нервов (NGF), который, как предполагается, способствует выживанию холинергических нейронов. 42,43 Исследование фазы 1 двусторонней внутримозговой доставки AAV2-NGF в базальную часть переднего мозга пациентов с легкой и умеренной деменцией, связанной с АД, показали многообещающие результаты.

Хирургическое вмешательство было безопасным и хорошо переносилось, а клинически значимого прогрессирования заболевания через 2 года после инъекции не наблюдалось.44 Однако в последующем рандомизированном контролируемом исследовании фазы 2 (n=49) конечные точки эффективности не были достигнуты.45 Несмотря на это, хирургическое вмешательство было безопасным и хорошо переносилось. Эта ранняя неудача привела к появлению множества дополнительных применений в разработке генной терапии AD.

ПД

БП — нейродегенеративное двигательное расстройство, характеризующееся брадикинезией, нарушением походки и последующим снижением когнитивных функций, вызванное потерей дофаминергических нейронов в базальных ганглиях.

Были изучены вирусоопосредованные подходы генной терапии, направленные на модуляцию ГАМКергической нейрональной передачи сигналов (AAV2-GAD [AAV2-декарбоксилаза глутаминовой кислоты]) и увеличение продукции дофамина (AAV2-hAADC, декарбоксилаза аминокислот). на ранней стадии клинических испытаний.

В первоначальном открытом исследовании фазы 1 с увеличением дозы изучалась доставка AAV-GAD, введенная односторонне в субталамическое ядро ​​12 пациентам с БП. Нежелательных явлений, связанных с лечением, не было, и у всех субъектов наблюдалось улучшение двигательного функционирования при снижении таламического метаболизма в обработанном полушарии.46

В рандомизированном контролируемом исследовании фазы 2 пациентам с поздней стадией БП проводилась либо имитация процедуры (n=23), либо двусторонняя инфузия AAV2-GAD в субталамические ядра (n=22).

Процедура снова хорошо переносилась, и пациенты в группе лечения продемонстрировали улучшение двигательной функции.47 Эти результаты сохранялись в течение 12 месяцев после инъекции.48

Предполагается, что доставка GAD в эту область мозга приводит к формированию новых функциональных путей между субталамическими нейронами и моторными областями коры, называемых «путями, связанными с GAD», которые коррелируют с клиническими улучшениями в группе лечения.49

В альтернативном подходе AADC, фермент, участвующий в синтезе дофамина, доставляется в скорлупу пациентов с болезнью Паркинсона, чтобы увеличить выработку дофамина. В исследовании фазы 1 двусторонней внутриполостной инфузии AAV-hAADC у пяти пациентов с умеренно выраженной БП наблюдалось увеличение экспрессии AAADC в скорлупе на 30% и умеренное клиническое улучшение у пациентов.50

Последующее исследование по увеличению дозы продемонстрировало аналогичные результаты: увеличение экспрессии AADC на 30% при сканировании позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) в группе с низкой дозой и на 75% в группе с высокой дозой.51

В этом исследовании у трех пациентов наблюдалось послеоперационное внутричерепное кровоизлияние (один бессимптомный, два бессимптомных).51 В долгосрочном наблюдении эффект сохранялся до 96 недель.52 Совсем недавно, в первой фазе исследования оптимизации доставки генов, гадотеридол назначался одновременно с AAV. 2-AADC посредством инфузии скорлупы под контролем МРТ для облегчения визуализации распространения и охвата вектора.

В этом трехуровневом исследовании с увеличением дозы (n=5 на уровень дозировки) наблюдалось дозозависимое увеличение активности AADC в диапазоне от 13% до 79%, что коррелировало с улучшением двигательных результатов, включая усиление реакции на леводопа без дискинезии. .53 Оба подхода продемонстрировали благоприятные профили безопасности и многообещающий клинический ответ, но необходимы более масштабные, хорошо контролируемые исследования.

компакт-диск

БК – лейкодистрофия, вызванная патогенными вариантами гена аспартоацилазы (ASPA). ASPA экспрессируется олигодендроцитами и отвечает за деградацию N-ацетиласпартата (NAA) посредством деацетилирования.

Повышение уровня NAA в ЦНС имеет различные последствия, которые могут объяснить основную патофизиологию БК, включая аберрантную миелинизацию, паренхиматозный отек и вакуолизацию белого вещества (обзор Leone et al.54).

Клиническая картина БК варьируется в зависимости от уровня остаточной активности ASPA и соответствующих концентраций NAA. Это нейродегенеративное заболевание с гидроцефалией, обусловленное прогрессирующей губчатой ​​нейродегенерацией, прогрессирующей неврологической инвалидностью, трудноизлечимой эпилепсией, пищевой непереносимостью и преждевременной смертью в подростковом или раннем взрослом возрасте.

Подход AAV2 развился из более ранних исследований переноса генов с использованием поликатион-конденсированной системы доставки (LPD) с липидными ловушками в сочетании с плазмидами на основе AAV, содержащими rASPA.55

Хотя этот подход хорошо переносился и приводил как к биохимическим, так и к клиническим улучшениям, улучшенные технологии вирусного переноса генов с использованием AAV2 были изучены в исследовании фазы 1 внутричерепных инфузий через шесть черепных отверстий у пациентов с БК (n=13)56. Процедура хорошо переносилась с минимальным системным воспалением и продемонстрировала многообещающую долгосрочную безопасность и клиническую эффективность.

Глобальные концентрации NAA в ЦНС, измеренные с помощью спектроскопии магнитного резонанса (MR), были снижены после доставки AAV2-ASPA, особенно в базальных ганглиях.

Аналогично, время релаксации Т1 уменьшилось в путях белого вещества, особенно в волчках мозолистого тела, а у некоторых пациентов наблюдалась остановка или обращение атрофии головного мозга.

Наконец, улучшение этих биохимических и визуализирующих биомаркеров сопровождалось стабилизацией и улучшением грубой моторики, хотя социальное и когнитивное восстановление было менее последовательным.

Изменение биохимических и структурных биомаркеров позволяет предположить, что этот процесс обратим; однако предполагается, что более раннее вмешательство приведет к более надежному клиническому ответу.54 В настоящее время изучаются новые технологии, использующие AAV-ASPA, нацеленные на олигодендроциты.57

Дефицит AADC

После многообещающих результатов исследований болезни Паркинсона AAV2-AADC исследователи попытались применить эту технологию к редкому нейрогенетическому расстройству детского возраста. Расстройство дефицита AADC — редкое наследственное заболевание синтеза нейротрансмиттеров, вызванное биаллельными вариантами гена дофа-декарбоксилазы (DDC) на хромосоме 7,58.

Хотя клинический спектр может варьироваться, 80% пациентов классифицируются как тяжелые и развиваются в младенчестве с гипотонией, задержкой роста и выраженными двигательными нарушениями.

Они никогда не достигают должного контроля над головой или способности сидеть самостоятельно и страдают от частых эпизодов дистонии и глазных кризов. Часто сообщается о вегетативной дисфункции и тяжелой эмоциональной раздражительности.58

Люди обычно умирают в возрасте до 5 лет.59 В 2012 году на Тайване было проведено первое клиническое исследование AAV2/hAADC по переносу генов и благотворительному использованию. Hwu и соавт.59 выбрали четырех человек с подтвержденным диагнозом AADC из двадцати известных пациентов, живущих на Тайване.

При исходной оценке все пациенты были прикованы к постели, не могли контролировать голову и не могли говорить. Окулогирные кризы отмечались каждые 2–3 дня, а лица, осуществляющие уход, сообщали о заметной раздражительности, чрезмерном потоотделении и нестабильной температуре тела. Пациенты получали AAV2/hAADC путем прямой двусторонней внутрипросветной инъекции и находились под наблюдением в течение 24 месяцев.

Преходящие дискинезии, достаточные для того, чтобы помешать кормлению, были зарегистрированы у двух из четырех субъектов, а у одного субъекта наблюдались значительные случаи апноэ, которые исчезли в течение 10 месяцев после приема дозы.

Все четыре субъекта продемонстрировали улучшение показателей как моторного, так и когнитивного развития, а лица, осуществляющие уход, сообщили о снижении частоты и интенсивности глазных кризисов, уменьшении раздражительности и повышении температурной стабильности.

Кроме того, данные биомаркеров были убедительными, демонстрируя увеличение поглощения дофамина на 45–{1}} % при ПЭТ-сканировании по сравнению с исходными измерениями, и все они продемонстрировали увеличение уровней дофамина и метаболитов серотонина в спинномозговой жидкости (СМЖ).59

В ходе первой фазы 1/2 открытого клинического исследования в Национальной больнице Тайваньского университета (Тайбэй, Тайвань) еще десяти детям в возрасте от 24 месяцев и старше с подтвержденным диагнозом дефицита AADC внутрипросветно вводили AAV2-hAADC. .

Один субъект умер по несвязанной причине, но остальные выжившие продемонстрировали значительное улучшение двигательных функций (увеличение на 62 балла по шкале развития моторики Пибоди).

Сообщаемые НЯ включали лихорадку и преходящую орофациальную дискинезию, которые разрешились с помощью рисперидона.60 Аналогичные результаты были получены во втором открытом исследовании фазы 1/2 на более генетически разнообразной популяции (n=6)61.

В течение двух месяцев у всех наблюдалось улучшение произвольных движений, двое были отлучены от искусственной вентиляции легких, четверо восстановили способность есть через рот, и у всех наблюдалось улучшение дистонических эпизодов, раздражительности и вегетативной дисфункции.61

For more information:1950477648nn@gmail.com