Geeniterapia:

Nicole Paulk, PhD
Assistant Adjunct Professor, UCSF

Viikko ennen vuoden 2020 virtuaalista amerikkalaisen geeniterapiayhdistyksen virtuaalista geeniterapiakonferenssia tapahtui harvinaisten tautien ja geeniterapian yhteisöissä tragedia. Toukokuun 6. päivänä geeniterapiayhtiö Audentes (jonka Astellas Pharma osti viime vuonna) ilmoitti X-linked myotubular myopathy (XLMTM) -yhteisölle, että ASPIRO-tutkimukseen (NCT03199469) osallistunut lapsi oli kuollut sepsikseen. FDA:n sääntelyviranomaisten avustuksella aloitettiin tutkimukset sen selvittämiseksi, liittyikö tämä korkea-annoksisella adeno-assosioituneen viruksen (AAV) hoidolla annettuun hoitoon.1

Kymmenen päivää sitten (23. kesäkuuta) valitettavasti myös toinen samaan kohorttiin kuulunut lapsi, joka oli saanut samaa korkeaa annosta AAV:tä, menehtyi sepsikseen hoidon jälkeen.1 Tällaisina käänteentekevinä hetkinä on tärkeää, että selvitämme nopeasti ja rauhallisesti, mitä on tapahtunut, ja että otamme käyttöön suojatoimia, joiden avulla voidaan ehkäistä, etteivät tällaiset tapahtumat toistu. Potilaiden luottamus hoitokeinoihimme on ensiarvoisen tärkeää – ilman sitä meillä ei ole mitään.

Saatavilla olevien rajallisten tietojen1 perusteella tiedämme toistaiseksi seuraavaa:

Tauti: XLMTM

XLMTM on harvinainen neuromuskulaarinen sairaus vastasyntyneillä pojilla. Potilailla esiintyy vaikeaa lihasheikkoutta ja hypotoniaa, joka johtaa hengitysvajaukseen ja ruokintahaasteisiin. Se on usein kuolemaan johtava. Tauti johtuu mutaatioista MTM1-geenissä, joka koodaa myotubulariinia, joka on luurankolihaksen normaalin toiminnan kannalta välttämätön proteiini.

Kapsi: Kokeellinen geeniterapia AT-132, joka ilmentää terapeuttista MTM1-hyötykuormaa XLMTM:lle, pakattiin AAV8-kapsidiin. Tämä on hyvin yleisesti käytetty kapsidien serotyyppi geeniterapiassa. ClinicalTrials.gov-sivuston mukaan tähän mennessä tehdyistä 180:stä AAV-geeniterapiakokeesta2 14:ssä on käytetty AAV8:aa (taulukko 1).3 On tärkeää, että niistä lähes 250 potilaasta, joita on tähän mennessä hoidettu AAV8:lla eri indikaatioissa, ei ole ilmennyt mitään muuta vakavaa haittatapahtumaa, mikä korostaa tämän kapsidin erinomaista turvallisuusprofiilia toistaiseksi.

annos: 3×1014 vektorigenomia ruumiinpainokiloa kohti

Kaksi nuorta poikaa, jotka kuolivat, kuuluivat kumpikin ASPIRO-tutkimuksen suuren annoksen ryhmään. He saivat 3×1014 vektorigenomia ruumiinpainokiloa kohti (vg/kg) laskimoon annettuna. Tämä on yksi suurimmista AAV-annoksista, joita on koskaan annettu aikuisille tai lapsille (ks. taulukko 2). Tutkimuksen sponsorin1 lausuntojen mukaan molemmat pojat olivat ikärajan yläpäässä (alle 5-vuotiaita).

Jos oletamme, että nämä pojat olivat 4-vuotiaita ja heidän tilansa huomioon ottaen normaalin ruumiinpainon alarajalla tässä iässä, he todennäköisesti painoivat ~13.5 kg (noin 30 kiloa) ja olisivat saaneet yli 4×1015 vg:n annoksen, eli hieman yli 4 kvadriljoonaa virusta. Se on genomin sisältävien hiukkasten mitta. Tyhjien kapsidien määrä AT-132-erissä ei ole julkisesti saatavilla, ja ne nostaisivat AAV8-annoskuormaa vielä suuremmaksi. (Geeniterapia-alalla ei ole yleispätevää standardoitua määritystä AAV-vektoreiden titraamiseksi, joten näitä (ja kaikkia AAV-annoksia) on pidettävä likimääräisinä).

Vakava haittatapahtuma: kuolema sepsikseen

Kolme poikaa suuren AT-132-annoksen kohortissa sairastui vakavaan hepatobiliääriseen tautiin (maksan ja sappitiehyiden vaurioihin); kaksi näistä pojista kuoli bakteeri-infektioihin ja sepsikseen. Vaikka XLMTM on luustolihassairaus, lääketieteelliset komplikaatiot koskevat usein monia muita elinjärjestelmiä, myös maksaa. Molemmilla pojilla, jotka kuolivat, oli tiettävästi jonkinlainen jo olemassa oleva hepatobiliaalinen sairaus (minkälainen se oli, sitä ei täsmennetty). Tällä voi olla merkitystä, koska lähes kaikki AAV-hoidot kulkeutuvat maksaan, kun ne annetaan suonensisäisesti, riippumatta lopullisesta kohde-elimestä. Maksan on näin ollen hallittava nämä suuret virusannokset, jotka voivat varmasti aiheuttaa toksisuutta, varsinkin jos maksa on vaurioitunut etukäteen.

Siin liittyen, useita muita vakavia haittavaikutuksia (eriasteisia) on esiintynyt potilailla, jotka ovat saaneet suuria annoksia systeemistä AAV-hoitoa (taulukko 3). Nämä ovat suurelta osin johtuneet synnynnäisistä immuunivasteista (esim. tulehdus ja komplementin aktivaatio) ja soluvälitteisistä immuunivasteista vektorille päivistä viikkoihin laskimonsisäisen annostelun jälkeen.

Mitä emme tiedä

Ei ole selvää, miten ASPIRO-tutkimuksessa käytetty AAV8-vektori valmistettiin, millaisia puhdistusmenetelmiä käytettiin ja voisivatko tehdyt muutokset parantaa turvallisuutta tällä annoksella. Emme tiedä, minkä verran pojilla oli ennestään AAV8-kapsidin vasta-aineita, paitsi että he täyttivät tutkimuksen sisäänottokriteerit (joita ei julkistettu). Ei ole olemassa standardoitua määritystä, jolla voitaisiin mitata jo olemassa olevia anti-AAV-kapsidivasta-aineita, mikä on edelleen alan suuri haaste. Tämä on tärkeää, koska kapsidi-vasta-aine-kompleksit ovat saattaneet aktivoida komplementin useissa edellä mainituissa tutkimuksissa.9 Lisäksi ei ole julkistettu, mikä oli näiden poikien jo olemassa oleva maksasairaus,1 mutta oletettavasti sitä ei pidetty liian vakavana, koska lueteltuihin tutkimusten poissulkukriteereihin kuului ”kliinisesti merkittävä maksasairaus”.

Ajatuksia

On aika puhua suurista AAV-annoksista. Vaikka keskustelu on alkanut,10 nämä kuolemantapaukset edellyttävät meiltä kaikilta, että selvitämme, miten korkea-annoksisia AAV-lääkkeitä voidaan käyttää turvallisesti – jos lainkaan. Lyhyellä aikavälillä tarvitaan lisää prekliinisiä tutkimuksia, jotta voidaan paremmin ennustaa turvallisempia annoksia ja toksisuuden biomarkkereita sekä sellaisten parametrien vaikutusta kuin tyhjien kapsidien määrät, valmistusmenetelmistä johtuvat epäpuhtaudet ja erilaiset puhdistusstrategiat.

Pitkällä aikavälillä meidän on siirrettävä huomiomme ”miten voimme käyttää suuria annoksia turvallisesti” ja ”miten voimme suunnitella vektorin niin, ettei meidän tarvitse”. Tämä edellyttää edistystä monilla rintamilla, mukaan lukien:

  • kehitetyt kapsidit, jotka asettuvat paremmin kohde-elimiin
  • uusia promoottoreita ja säätelyelementtejä kudos/ympäristö-
    • .spesifisyys ja vaihdettavissa oleva ohjaus
    • turvallisemmat valmistusmenetelmät, jotka samanaikaisesti skaalautuvat vastaamaan tuotantovaatimuksia mutta myös vähentävät epäpuhtauksia (isäntäproteiineja ja ei-toivottuja nukleiinihappoja)
    • lisääntynyt ymmärrys AAV:n biologiasta vektorin valmistuksen aikana
    • .

    • uusia ja vakaampia inverted terminal repeat (ITR) -genomirakenteita
    • parempia puhdistusmenetelmiä epäpuhtauskuorman vähentämiseksi entisestään
    • innovatiivisia strategioita immuunivasteiden välttämiseksi
    • uusia antotapoja

    Teknisen suunnittelun lisäksi, meidän on myös pohdittava, onko ruumiinpainon käyttö asianmukaista annostelun määrittämiseksi. Pitäisikö esimerkiksi kahdelle samanpainoiselle lapselle antaa sama vektoriannos, jos heidän taudin vaikeusasteensa on merkittävästi erilainen? Tai entä ero murrosiän läpikäyneen lapsen ja imeväisikäisen lapsen välillä, jolloin kohde-elin on kehittynyt? Tai vaikka he olisivat eri sukupuolta? Lukuisat ryhmät ovat nyt havainneet, että maksan transduktiossa AAV:llä on selvä sukupuolidimorfinen ero11,12 , jolloin miehillä transduktio on huomattavasti suurempi ja ekspressio näin ollen suurempi kuin naisilla. Sukupuolidimorfisesta transduktiosta meillä on ainakin joitakin tietoja, joihin voimme viitata, kun päätämme AAV-annoksista. Mutta eri kehitystilojen ja sairauksien vaikeusasteiden annosteluun liittyvien kysymysten osalta meillä on vakava puute prekliinisistä tiedoista.

    Kahden nuoren pojan kuolema on järkyttävä, ja sydämemme on heidän perheidensä ja XLMTM-yhteisön puolella. Tutkijoina ja kliinikkoina olemme näille pojille velkaa sen, että varmistamme, ettei tällaista tapahdu uudelleen. Toivon, että lisätietoja julkistetaan mahdollisimman pian, jotta geeniterapiayhteisö voi oppia, mitä tapahtui, ja suunnitella ratkaisuja, joilla alaa voidaan parhaiten viedä eteenpäin.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.