Разработка терапии спинальной мышечной атрофии: перспективы лечения мышечных дистрофий и нейродегенеративных заболеваний. Часть 6.

Генная терапия SMN1: Онасемноген абепарвовек/Zolgensma™

Альтернативным способом повышения уровня белка SMN в мотонейронах и других типах клеток является генная терапия SMN1.

Генная терапия — это новый метод лечения, который лечит различные заболевания путем изменения последовательностей ДНК. В последние годы все больше и больше исследований показывают, что генная терапия также может улучшить память и имеет потенциальные терапевтические эффекты при лечении болезни Альцгеймера, нарушений обучаемости и т. д.

Во-первых, генная терапия может быть нацелена на восстановление или регуляцию некоторых генов, связанных с памятью. Например, ген APOE играет важную роль в возникновении болезни Альцгеймера, и текущие исследования обнаружили связь между вариацией гена APOE и ее возникновением при болезни Альцгеймера. Генная терапия может быть направлена ​​на изменения в гене APOE и снизить возникновение болезни Альцгеймера от источника.

Во-вторых, генная терапия может также воздействовать на гены, связанные с нейронами и синапсами. Исследования показывают, что изменения в нейротрансмиттерах, таких как дофамин и ацетилхолин, могут влиять на обучение и память. Генная терапия может воздействовать на нейроны, способствуя синаптической передаче хранимой информации и улучшая эффекты памяти.

Кроме того, ожидается, что исследования в области генной терапии предоставят больше возможностей для улучшения памяти. Ученые усердно работают над изучением связи между некоторыми генами и механизмами мозга, надеясь напрямую повлиять на функции мозга с помощью генной терапии, чтобы улучшить когнитивные способности и память в пожилом возрасте.

Короче говоря, генная терапия широко используется в современной медицине и имеет большой потенциал для улучшения памяти. Хотя генная терапия человеческого мозга все еще находится на стадии исследований, мы можем полагать, что при постоянном развитии технологий в будущем генная терапия принесет больше пользы для здоровья и жизни человека. Видно, что нам необходимо улучшить память, а цистанхе пустынный может значительно улучшить память, потому что цистанхе пустынный — это традиционное китайское лекарственное средство, обладающее множеством уникальных эффектов, одним из которых является улучшение памяти. Эффективность Cistanche Deserticola обусловлена ​​множеством содержащихся в нем активных ингредиентов, включая дубильную кислоту, полисахариды, флавоноидные гликозиды и т. д. Эти ингредиенты могут способствовать здоровью мозга различными способами.

Нажмите «Узнайте способы улучшить свою память».

Поскольку СМА является моногенетическим аутосомно-рецессивным заболеванием, вызванным потерей функции белка SMN, она является отличной мишенью для генной терапии.

Небольшая кДНК SMN1 может быть легко упакована в нереплицирующийся самокомплементарный (sc)AAV9-вектор и доставлена ​​системно. scAAV9 может не только доставлять кДНК SMN1 в мышцы и другие периферические ткани, но также пересекать ГЭБ, достигая ЦНС и мотонейронов спинного мозга [92, 93, 195, 299].

Доклинические исследования подтвердили повышенную экспрессию SMN в результате AAV-опосредованного переноса генов в мотонейронах и периферических тканях на мышиной модели СМА [17, 93]. Мыши со СМА, которых лечили генной терапией SMN1, опосредованной scAAV9-, продемонстрировали значительное увеличение продолжительности жизни - более чем на 250 дней [93].

Эта успешная система доставки вирусного гена SMN1 получила название Onasemnogene abeparvovec. Онасемноген абепарвовек, широко известный как AVXS-101, продается под названием Zolgensma™. Онасемноген абепарвовек стал первой генной терапией, одобренной в США для лечения педиатрических пациентов со СМА (в возрасте до двух лет) и EMA.

Рекомендуемая доза 1,1 × 1014 векторгеномов (vg) на килограмм (кг) массы тела вводится посредством одной внутривенной инъекции. Оказалось, что он хорошо переносится пациентами со СМА 1 или 2 типа и младенцами с предсимптомной СМА [125].

Два клинических исследования AVXS-101-CL-101 (START,NCT02122952) и CL-303 (STR1VE-US,NCT03306277; STR1VE-EU, NCT03461289; STR1VEAP, NCT03837184) были проведены с симптоматической СМА типа 1. пациенты, несущие двухаллельную мутацию SMN1 и две копии SMN2 [57, 58, 195, 198]. START было открытым исследованием с участием 15 младенцев со СМА 1 типа, включенных в две группы.

Младенцам трех лет давали низкую дозу Onasemnogene abeparvovec (6,7×1013 мг/кг). Все пациенты в когорте (n=15) были еще живы без постоянной вентиляции легких в возрасте 20 месяцев. В когорте, получавшей высокие дозы (12 пациентов, 1,1×1014 мг/кг), стало заметно увеличение показателя CHOP INTEND по сравнению с исходным уровнем на 9,8 балла через 1 месяц и на 15,4 балла через 3 месяца. Кроме того, 11 пациентов, получивших высокие дозы, сидели без посторонней помощи, 9 переворачивались, 11 питались перорально и могли говорить, а 2 ходили самостоятельно.

Повышенные уровни аминотрансфераз в сыворотке наблюдались у 4 пациентов, принимавших преднизолон [195]. Исследование STR1VE-US представляло собой открытое исследование фазы 3 с однократным приемом препарата. Пациенты со СМА с двуаллельными мутациями SMN1 (делеции или точковые мутации) и одной-двумя копиями SMN2 были моложе 6 месяцев и имели симптомы.

Им вводили однократно внутривенно дозу Onasemnogene abeparvovec 1,1×1014 мкг/кг массы тела в течение 30–60 мин. Мониторинг 22 пациентов со СМА первоначально планировался один раз в неделю, а через 4 недели — один раз в месяц. Все пациенты могли сидеть самостоятельно в течение 30 с. 20 пациентов были освобождены от постоянной вентиляции легких.

У всех, кроме одного, из 12 пациентов в группе высоких доз наблюдались важные двигательные показатели, такие как сидение без посторонней помощи, а также последовательное постепенное увеличение показателя CHOP INTEND на 50–60 баллов [57, 58]. На основании данных, собранных в ходе этих исследований, ожидается долговременное положительное влияние Онасемногена Абепарвовек на двигательную функцию.

Побочными эффектами были бронхиолит, пневмония и респираторный дистресс. Только у двух пациентов наблюдалось повышение аминотрансфераз. Механизмы иммунного и особенно печеночного ответа, наблюдаемого в этих клинических исследованиях, до сих пор полностью не изучены. У одного пациента появились признаки гидроцефалии, механизм которой неясен.

Результаты CHOP INTEND продемонстрировали ранние и быстрые преимущества. К концу исследования пациенты могли нормально двигаться и эффективно глотать без какой-либо сердечной патологии [57, 58].

Еще одно клиническое исследование Онасемногенеабепарвовека продолжается в виде открытого исследования фазы 1–2 с интратекальным введением пациентам со СМА 2 типа (от 6 до 60 месяцев) с тремя копиями SMN2 (STRONG, NCT03381729). Исследование STRONG показало устойчивый рост показателей моторики и безопасности лечения [90].

Интратекальное введение может обойти потенциальные иммунологические реакции у пациентов, которые подверглись воздействию вируса до начала терапии. Когда человек подвергается воздействию эндогенных инфекций AAV, может быть инициирован иммунный ответ. [27, 312].

Thus a significant number of individuals produce neutralizing antibodies and block the gene transfer to cellular targets [3, 312]. The two studies by Day et al. [57, 58] revealed that 7.7% of the SMA patients and 14.8% of their biological mothers were positive for AAV9 reactive antibodies with exclusionary antibody titers>1:50 на их первоначальных проверочных тестах. 5,6% показали повышенные титры при заключительном скрининге и были исключены из приема Онасемногена абепарвовек в клинических исследованиях.

Таким образом, большинству детей со СМА должно быть полезно введение Онасемногенеабепарвовека при интратекальном введении [57,58]. Начато еще одно исследование фазы 3 с внутривенным введением пациентам с предсимптомной СМА типа 1 или 2 с двумя или тремя копиями SMN2 (SPR1NT, NCT03505099). Предварительные данные свидетельствуют о том, что онасемноген абепарвовек хорошо переносится при применении в высоких концентрациях (6,0×1013 мг/кг).

В настоящее время ведется мониторинг двух долгосрочных исследований (LTFU) до декабря 2033 и 2035 годов. LT-001/NCT03421977 — это последующее исследование безопасности 13 пациентов со СМА типа 1 в AVXS-101-CL{{10}. } (2017–2033 гг.), тогда как в LT-002/NCT04042025 (2020–2035 гг.) по-прежнему набираются пациенты из STRONG, STR1VE и SPR1NT.

Все клинические исследования Onasemnogene abeparvovec/Zolgensma™ в зависимости от их сроков представлены на рисунке 3.

Временные аспекты терапии СМА

Увеличение количества белка SMN в нейронах и других типах клеток не только имеет преимущества, но и несет в себе риски. Уровни экспрессии SMN строго контролируются во время нормального развития и не могут быть точно настроены с помощью генной терапии. Наблюдения на моделях мышей показывают, что сверхэкспрессия вируса может иметь долгосрочные неблагоприятные побочные эффекты из-за вмешательства в сложные механизмы процессинга РНК.

В недавнем исследовании сообщалось, что долговременная сверхэкспрессия AAV9-SMN1 вызывает дозозависимую потерю проприоцептивных синапсов и нейродегенерацию на моделях мышей со СМА, связанную с потерей уже достигнутых двигательных показателей [301]. AAV9-SMN1 приводит к цитоплазматической агрегации SMN в нейронах, что соответствует нарушению биогенеза snRNP и широко распространенным нарушениям транскрипции в нейронах DRG [301].

Эти наблюдения указывают на то, что следует оценить и рассмотреть дополнительные терапевтические мишени, помимо генов SMN1 и SMN2 (см. ниже методы лечения, не связанные с SMN). Для успешного долгосрочного лечения СМА представляется важным понимать временные рамки, в течение которых белок SMN необходим для предотвращения развития заболевания, а также какие типы клеток и органы и в какие периоды нуждаются в SMN для надлежащего гомеостаза.

Дефицит SMN смертельно опасен для эмбрионов, а СМА развивается в раннем детстве или даже внутриутробно в критический период времени, когда нервно-мышечные синапсы укрепляются и становятся зрелыми. Восстановление белка SMN2 с помощью подхода ASO в раннем постнатальном периоде на мышиной модели тяжелой СМА (P 1–4) было эффективным для предотвращения возникновения заболевания.

Выживаемость обработанных мышей со СМА была увеличена до возраста 250 дней [127], что соответствует увеличению в 16- раза. Начало повышения SMN через 10 дней после рождения не дало никакого эффекта. Поразительно, но фенотип заболевания обратим при более легких формах СМА. На мышиной модели промежуточной СМА постсимптоматическое лечение без SMN имело положительные эффекты [86].

Однако отсрочка лечения только на один или несколько дней у мышей с тяжелой СМА типа 1 после появления симптомов заметно снизила эффект [93, 249] в отношении потери мотонейронов, а морфологические изменения нервно-мышечных концевых пластинок остались [183]. Дефицит белка SMN в первую очередь влияет на дистальный конец двигательной единицы [156, 208, 255]. Следовательно, оптимальное временное окно для восстановления белка SMN в тяжелых случаях зависит от уровня созревания нервно-мышечных концевых пластинок [147].

Исследования на мышиных моделях СМА показывают, что оптимальный клинический эффект в тяжелых случаях зависит от раннего послеродового применения. Это также было показано для SMN-независимых терапевтических подходов на мышиных моделях [291]. В двух клинических исследованиях с участием пациентов были сделаны аналогичные наблюдения.

Начало лечения до появления симптомов у младенцев с двумя или тремя копиями SMN2 имело значительно более сильный эффект, чем начало терапии, когда первые симптомы уже возникли. Когда лечение Нусинерсеном/Спинразой™ начинается в возрасте менее 2 месяцев жизни и в среднем через 2,9 года лечения, 100% детей могут достичь рубежа самостоятельного сидения. Более того, 88% пациентов могли также ходить самостоятельно [59].

Напротив, эффекты терапии оказались заметно сниженными в исследовании фазы 3 с Нусинерсеном/Спинразой™, где терапия начиналась после появления симптомов у детей с 2 ​​копиями SMN2. Постсимптоматическое лечение привело к снижению смертности, но только у 51% пациентов наблюдалось улучшение двигательной функции и только 8% смогли самостоятельно сидеть через 13 месяцев после начала терапии [89].

В заключение отметим, что отсрочка SMNelevation на несколько недель до 5 месяцев может существенно снизить достижение двигательных показателей. Поэтому представляется важным начинать терапию детей со СМА сразу после постановки диагноза. Эти наблюдения также дают веский аргумент в пользу систематического скрининга новорожденных для выявления предсимптомных и ранних симптоматических случаев.

До появления симптомов и начала необратимой дегенерации мотонейронов детей, выявленных при скрининге новорожденных, следует немедленно направить на терапию. Когда уровни SMN очень низкие, мотонейроны теряют свою функцию в течение короткого периода времени и достигают стадии, когда восстановление может быть ограничено, и временной интервал для успешного восстановления функции мотонейронов и/или клеточной регенерации может быть упущен.

Расходы на применение Спинразы™ в первый год составляют примерно 400 долларов США,000–500,000 (или 400,000–500,000 евро). Всего 250 долларов США,000–300,000 (или 250 долларов США,000–300,000) в год рассчитано на всю жизнь пациента.

Одно применение Zolgensma™ стоит 2 миллиона долларов. Ожидается, что в ближайшее время FDA и EMA будут одобрены все большим числом терапевтических стратегий, нацеленных на гены. Тогда затраты на такую ​​терапию могут стать проблематичными для поставщиков медицинских услуг.

For more information:1950477648nn@gmail.com