Genová terapie: Je čas mluvit o vysokých dávkách AAV

Nicole Paulk, PhD
Assistent Adjunct Professor, UCSF

Týden před virtuální konferencí Americké společnosti pro genovou & buněčnou terapii v roce 2020 došlo v komunitě odborníků na vzácná onemocnění a genovou terapii k tragédii. Dne 6. května oznámila společnost Audentes, která se zabývá genovou terapií (loni ji koupila společnost Astellas Pharma), komunitě zabývající se myotubulární myopatií vázanou na chromozom X (XLMTM), že dítě ve studii ASPIRO (NCT03199469) zemřelo na sepsi. S pomocí regulačních orgánů FDA bylo zahájeno vyšetřování s cílem zjistit, zda to souviselo s léčbou vysokou dávkou adenoasociovaného viru (AAV).1

Naneštěstí před deseti dny (23. června) zemřelo na sepsi po léčbě i druhé dítě ze stejné kohorty, které dostávalo stejně vysokou dávku AAV.1 V takovýchto klíčových okamžicích je důležité rychle a v klidu vyřešit, co se stalo, a zavést bezpečnostní opatření, aby se to neopakovalo. Důvěra pacientů v naše terapie je nejdůležitější – bez ní nemáme nic.

Na základě omezených dostupných údajů1 zde uvádíme, co zatím víme:

Onemocnění: XLMTM

XLMTM je vzácné nervosvalové onemocnění novorozenců. U pacientů se vyskytuje závažná svalová slabost a hypotonie, která vede k respiračnímu selhání a problémům s krmením. Často končí smrtí. Onemocnění je způsobeno mutacemi v genu MTM1, který kóduje myotubularin, protein nezbytný pro normální funkci kosterního svalu

Kapsida: AAV8

Experimentální genová terapie AT-132, která exprimuje terapeutickou zátěž MTM1 pro XLMTM, byla zabalena do kapsidy AAV8. Jedná se o velmi často používaný sérotyp kapsidu v genové terapii. Podle webu ClinicalTrials.gov bylo ze 180 dosud provedených intervenčních studií genové terapie AAV2 ve 14 případech použito AAV8 (tabulka 1).3 Důležité je, že z téměř 250 pacientů dosud léčených AAV8 pro různé indikace se nevyskytly žádné další závažné nežádoucí příhody tohoto stupně, což poukazuje na dosud vynikající bezpečnostní profil tohoto kapsidu.

Dávka: 3×1014 genomů vektoru na kilogram tělesné hmotnosti

Dva chlapci, kteří zemřeli, byli oba ve skupině s vysokou dávkou ve studii ASPIRO. Dostali 3×1014 vektorových genomů na kilogram tělesné hmotnosti (vg/kg) intravenózním podáním. To je jedna z nejvyšších dávek jakéhokoli AAV, která kdy byla podána dospělým nebo dětem (viz tabulka 2). Podle vyjádření zadavatele studie1 se oba chlapci nacházeli na horní hranici věkové hranice (méně než 5 let).

Pokud bychom předpokládali, že těmto chlapcům byly 4 roky a vzhledem k jejich stavu se nacházeli v dolní hranici normální tělesné hmotnosti pro tento věk, pak pravděpodobně vážili ~13 kg.5 kg (asi 30 liber) a dostali by dávku přesahující 4×1015 vg. Jinými slovy, to je něco přes 4 kvadriliony virů. To je míra částic obsahujících genom. Množství prázdných kapsid v šaržích AT-132 není veřejně dostupné a ty by dávkovou zátěž „AAV8“ ještě zvýšily. (V oblasti genové terapie neexistuje univerzální standardizovaný test pro titraci vektorů AAV, proto je třeba tyto dávky (a všechny dávky AAV) považovat za přibližné).

Závažná nežádoucí příhoda: úmrtí na sepsi

U tří chlapců v kohortě s vysokou dávkou AT-132 se vyvinulo závažné hepatobiliární onemocnění (poškození jater a žlučových cest); dva z těchto chlapců zemřeli na bakteriální infekce a sepsi. Ačkoli XLMTM je onemocnění kosterního svalstva, zdravotní komplikace často zahrnují mnoho dalších orgánových systémů, včetně jater. Oba chlapci, kteří zemřeli, měli údajně nějakou formu již existujícího hepatobiliárního onemocnění (jaký druh nebyl specifikován). To by mohlo být relevantní, protože téměř všechny terapie AAV se při intravenózním podání dostávají do jater bez ohledu na případný cílový orgán. Játra tedy musí zvládnout tyto velké dávky viru, což by jistě mohlo způsobit toxicitu, zejména pokud jsou játra poškozena předem.

V souvislosti s tím se u pacientů, kteří dostávali vysoké systémové dávky AAV, vyskytlo několik dalších závažných nežádoucích příhod (různé závažnosti) (tabulka 3). Ty byly z velké části důsledkem vrozených imunitních reakcí (např. zánětu a aktivace komplementu) a buněčných imunitních reakcí na vektor několik dní až týdnů po intravenózním podání.

Co nevíme

Není jasné, jak byl vektor AAV8 ve studii ASPIRO vyroben, jaké metody purifikace byly použity a zda by změny mohly zlepšit bezpečnost při této dávce. Nevíme, jakou úroveň již existujících protilátek proti kapsidě AAV8 chlapci měli, kromě toho, že splnili kritéria pro zařazení do studie (nebyla zveřejněna). Neexistuje žádný standardizovaný test pro měření preexistujících hladin anti-AAV kapsidových protilátek, což zůstává pro tuto oblast velkým problémem. To je důležité, protože komplexy kapsid:protilátky mohly v několika výše uvedených studiích aktivovat komplement.9 Navíc nebylo zveřejněno, jaké preexistující hepatobiliární onemocnění tito chlapci měli,1 ale pravděpodobně nebylo považováno za příliš závažné, protože uvedená vylučovací kritéria studie zahrnovala „klinicky významné základní onemocnění jater.“

Myšlenky na rozloučenou

Je čas mluvit o vysokých dávkách AAV. I když se o tom začalo mluvit,10 tato úmrtí vyžadují, abychom všichni určili, jak bezpečně používat vysoké dávky AAV – pokud vůbec. V krátkodobém horizontu jsou zapotřebí další preklinické studie, aby bylo možné lépe předpovědět bezpečnější dávky a biomarkery toxicity, jakož i vliv parametrů, jako jsou hladiny prázdných kapsid, nečistoty vyplývající z výrobních metod a různé strategie čištění.

V dlouhodobém horizontu musíme přesunout pozornost od „jak můžeme bezpečně používat vysoké dávky“ k „jak můžeme navrhnout vektor, abychom nemuseli“. To bude vyžadovat pokrok na více frontách, včetně:

  • konstruované kapsidy, které se lépe přizpůsobí cílovým orgánům
  • nové promotory a regulační prvky pro tkáně/prostředí.specifičnost a přepínatelné řízení
  • bezpečnější výrobní metody, které současně umožňují škálování, aby splňovaly požadavky na výrobu, ale také snižují množství nečistot (hostitelských proteinů a nežádoucích nukleových kyselin)
  • lepší pochopení biologie AAV během výroby vektorů
  • .
  • novější a stabilnější struktury genomu s invertovanými terminálními repeticemi (ITR)
  • lepší purifikační metody pro další snížení zátěže nečistotami
  • inovativní strategie pro zamezení imunitních reakcí
  • nové metody podávání

Přesahující inženýrství, musíme také zvážit, zda je použití tělesné hmotnosti vhodné pro stanovení dávkování. Měly by například dvě děti, které váží stejně, dostat stejnou dávku vektoru, pokud mají výrazně odlišnou úroveň závažnosti onemocnění? Nebo jak je to s rozdílem mezi dítětem, které prošlo pubertou, takže cílový orgán se již vyvíjí, ve srovnání s kojencem? Nebo dokonce pokud jsou různého pohlaví? Řada skupin nyní pozorovala výraznou pohlavně dimorfní transdukci jater pomocí AAV,11,12 takže u mužů dochází k výrazně větší transdukci, a proto mohou zaznamenat vyšší expresi než ženy. V případě pohlavně dimorfní transdukce máme alespoň nějaké údaje, na které se můžeme odvolávat při rozhodování o dávkách AAV. Pro otázky týkající se dávkování pro různé vývojové stavy a závažnost onemocnění nám však preklinické údaje velmi chybí.

Smrt těchto dvou mladých chlapců je zničující a naše srdce patří jejich rodinám a komunitě XLMTM. Jako vědci a kliničtí lékaři těmto chlapcům dlužíme, abychom zajistili, že se to nebude opakovat. Doufám, že další podrobnosti budou co nejdříve zveřejněny, aby se komunita genové terapie mohla dozvědět, co se stalo, a navrhnout řešení, která by co nejlépe posunula obor kupředu.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.