Antisense-terapia vaimensi turvallisesti mutatoituneen C9orf72:n ALS-potilaalla

Leevi

ALStuttu:n jäsen

(Käännös ALS News Todayn englanninkielisestä uutisesta).

Steve Bryson PhD, 9. helmikuuta 2022

Kokeellinen antisense-oligonukleotidi, joka suppressoi mutanttia C9orf72-geeniä – amyotrofisen lateraaliskleroosin (ALS) aiheuttajaa – alensi turvallisesti vaurioittavien proteiinien ja muiden molekyylien tuotantoa potilaassa pilottikokeessa.

"Vaikka muut ryhmät ovat dokumentoineet, että tämä geeni voidaan tukahduttaa soluissa viljelmässä, tämä on ensimmäinen kerta, kun tämän tyyppinen antisense-oligonukleotidihoito C9ORF72 ALS:lle on osoitettu henkilöllä, jolla on ALS", Robert Brown, MD, tutkimuksen johtava kirjoittaja ja neurologian professori Massachusettsin yliopiston (UMass) Chan Medical Schoolissa, sanoi yliopiston lehdistötiedotteessa.

”Tulokset ovat erittäin rohkaisevia. Se tarkoittaa, että tämä on toteuttamiskelpoinen lähestymistapa mutatoituneen C9ORF72-proteiinin suppressoimiseen, joka aiheuttaa useimmat perinnölliset ALS-tapaukset", Brown lisäsi. Tutkimus "C9orf72-mutaation ilmentymisen estäminen voimakkaalla backbone antisense-oligonukleotidilla" julkaistiin Nature Medicine -lehdessä.

C9orf72-geenin mutaatiot ovat yleisin ALS:n geneettinen syy, ja ne muodostavat jopa 50 % perinnöllisistä ALS-tapauksista ja jopa 10 % satunnaisista tapauksista. Nämä mutaatiot koostuvat liian monesta kuuden nukleotidin toistosta - GGGGCC, jossa G tarkoittaa guaniinia ja C sytosiinia, kahta neljästä DNA:n rakennuspalikoista - C9orf72-geenisekvenssissä.

Tämä geeni tuottaa tavallisesti kolme muunnelmaa lähetti-RNA:sta (mRNA) - DNA:sta peräisin olevan molekyylin, joka ohjaa proteiinien tuotantoa - nimeltään V1, V2 ja V3. Liialliset toistot V1:ssä ja V3:ssa johtavat kuitenkin epänormaaleihin proteiineihin, joita kutsutaan dipeptiditoistoproteiineiksi (DPR), jotka voivat muodostaa myrkyllisiä proteiiniklimppejä ja edistää neurodegeneraatiota. Nämä mutatoidut mRNA:t voivat myös edistää RNA-pesäkkeitä tai RNA:n epänormaaleja muotoja, jotka kerääntyvät soluihin ja muuttuvat myrkyllisiksi. Antisense-oligonukleotidit tai ASO:t ovat lyhyitä, laboratoriossa valmistettuja pieniä molekyylejä, jotka on suunniteltu kohtaamaan spesifisiä mRNA-molekyylejä ja merkitsemään ne tuhottavaksi, mikä lopulta alentaa proteiinin tuotantoa.

"ASO:t ovat pohjimmiltaan anti-lähetti-RNA-aineita. Käyttämällä geneettistä sekvenssiä, johon halutaan kohdistaa, voidaan suunnitella antisense-oligonukleotidisekvenssi, joka sitoutuu tuohon mRNA:han, joten mutanttiproteiinia ei koskaan synny", sanoi Jonathan Watts, PhD, toinen pääkirjoittaja ja RNA-terapian apulaisprofessori UMassissa.

Wattsin ja Brownin johtama tiimi suunnitteli ASO:t kohdistamaan selektiivisesti V1:een ja V3:een ja säästäen samalla V2:ta, mikä mahdollistaa C9orf72-proteiinin normaalin tuotannon aivoissa ja selkäytimessä. "Emme voi vain poistaa kaikkea C9orf72-proteiinia neuroneista, koska se on vaarassa vahingoittaa soluja", Watts sanoi. "Kaiken mahdollisen hoidon on oltava valikoivampi kohdistamisessaan." Tutkijat testasivat viittä erilaista ASO:a soluissa, jotka olivat peräisin ALS-potilaalta, jolla oli C9orf72-geenimutaatioita, yli 1 000 GGGGCC-toistolla. Kaikki viisi molekyyliä alensivat V1- ja V3-tuotannon lähes havaitsemattomille tasoille annoksesta riippuvalla tavalla. Lisäksi RNA-pesäkkeitä sisältävien solujen määrä putosi 80 %:sta 20–40 %:iin, ja soluissa havaittiin vähemmän pesäkkeitä.

Kolme näistä ASO:ista hylättiin sen jälkeen, kun ne johtivat vakaviin kohtauksiin terveillä hiirillä. Sitten ryhmä arvioi loput kaksi (ASO3 ja ASO5) ALS:n hiirimallissa - nimeltään C9BAC-hiiret - noin 600 toistoa C9orf72-geenin ihmismuodossa. Nämä hiiret tuottavat DPR- ja RNA-pesäkkeitä. ASO3- ja ASO5-käsittelyn jälkeen hiirien aivo- ja selkäydinalueet osoittivat annoksesta riippuvaa V1- ja V3-toistoa sisältävien mRNA:iden vähenemistä sekä vähemmän dipeptiditoistoproteiineja aivokudoksessa. Erityisesti V2-tasot eivät muuttuneet, ja kaikki eläimet pysyivät terveinä hoidon jälkeen. Koska hiirillä, joille annettiin suurempi annos ASO3:a, paino putosi enemmän kuin muilla ryhmillä, ryhmä käytti ASO5:tä lisäkokeissa. He myös muuttivat tätä ASO:a ASO5-2:n luomiseksi, mikä parantaa sen turvallisuutta, vakautta ja jakautumista aivoissa ja selkäytimessä.

Tutkijat nimesivät ASO5-2:n uudelleen afinerseniksi.

Afinersenin käyttö aiheutti turvallisesti annoksesta riippuvan DPR-proteiinien sekä V1- ja V3-proteiinien vähenemisen jopa 20 viikon ajan (melkein viiden kuukauden ajan). Käsitellyillä C9BAC-hiirillä ei myöskään havaittu motorisia häiriöitä näiden kuukausien aikana. "Näiden havaintojen perusteella päätimme, että ASO5-2:ta voidaan antaa turvallisesti … C9BAC-hiirille [selkäydinkanavan] kautta ja että tämä tukahduttaa pysyvästi C9ORF72:n haitallisia V1- ja V3-transkriptejä, mutta ei V2-transkriptia, sekä myrkyllisiä [dipeptiditoistoproteiini] aineita", tutkijat kirjoittivat. Sen turvallisuutta testattiin myös lampailla ja apinoilla ilman todisteita neurologisista poikkeavuuksista tai vaurioista. 60-vuotias ALS-potilas, jolla oli noin 2 400 toistoa C9orf72-geenissä, värvättiin sitten testaamaan afinerseniä yhden hengen pilottitutkimuksessa, jonka yliopiston riippumaton arviointilautakunta ja Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto hyväksyivät.

Miehellä oli toistuvia ongelmia vasemman jalan läpsymisessä juoksun aikana, mitä seurasi käsien ja jalkojen asteittainen heikkous. Hänellä ilmeni myös laajentuneita motorisia neuroneja - hermosoluja, jotka ovat vaurioituneet ALS:ssä - ja näyttöä hajallaan olevista RNA-pesäkkeistä. Hänen aivojaan ja selkäydintään ympäröivän aivo-selkäydinnesteen (CSF) analyysi paljasti kohonneita DPR:itä.

Potilaalle annettiin kolme kasvavaa afinerseniannosta intratekaalisena (selkäydinkanavan) injektiona, mitä seurasi neljä lisäinjektiota korkeimmalla annostasolla (2 mg painokiloa kohti).

Näistä injektioista ei raportoitu neurologisia sivuvaikutuksia, ja laboratorioturvallisuustestit pysyivät normaalirajoilla. Neurofilamenttiproteiinien tasot CSF:ssä – hermosoluvaurioiden merkkiaineet – nousivat asteittain ja saavuttivat huippunsa neljännen suuren afinersen-annoksen jälkeen. Tämä nousu oli ohimenevää ja annosten välinen aika piteni, tutkijat raportoivat. Suurten annosten sarjan jälkeen hänen toistuvien dipeptidiproteiiniensa tasot putosivat noin 80 %, ja hänen ALS-funktionaalinen arviointiasteikkonsa (ALSFRS) pysyi yleensä vakaana, mikä osoittaa, ettei vamma pahentunut.

"Tutkimuksemme tarjoaa todisteen siitä, että ASO-hoito ihmisellä voi tehokkaasti ja turvallisesti tukahduttaa C9ORF72-transkriptin tasoja, jotka sisältävät laajennuksia (V1 ja V3) vaikuttamatta merkittävästi hallitsevaan V2-transkriptiin", tutkijat kirjoittivat. Löydökset myös "rohkaisevat vahvasti näkemystä, että C9ORF72:n mutanttien [muunnelmien] ilmentymisen tukahduttaminen saattaa olla kliinisesti hyödyllistä", he lisäsivät.

On huomionarvoista, että faasin 1b/2a kliininen tutkimus nimeltä FOCUS-C9 (NCT04931862), jonka sponsoroi Wave Life Sciences, arvioi samanlaisen ASO-hoidon (WVE-004) turvallisuutta ja siedettävyyttä noin 50:llä 18-80-vuotiaalla aikuisella, joilla on ALS tai frontotemporaalinen dementia, joka johtuu C9orf72-mutaatioista. Tämä tutkimus on ilmoittautumisvaiheessa Australiassa, Kanadassa, Irlannissa, Alankomaissa ja Isossa-Britanniassa. Lisätietoa löytyy täältä: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04931862#contacts
 
Ylös