Terapia genică: It’s Time to Talk about High-Dose AAV

Nicole Paulk, PhD
Profesor adjunct asistent, UCSF

Cu o săptămână înainte de conferința virtuală 2020 a Societății Americane de Terapie Genică &Celulară, a avut loc o tragedie în comunitățile de boli rare și de terapie genică. La 6 mai, compania de terapie genică Audentes (achiziționată anul trecut de Astellas Pharma) a notificat comunitatea de miopatie miotubulară legată de X (XLMTM) că un copil din cadrul studiului ASPIRO (NCT03199469) a murit din cauza septicemiei. A început o investigație cu ajutorul autorităților de reglementare ale FDA pentru a determina dacă acest lucru a fost legat de tratamentul cu o doză mare de virus adeno-asociat (AAV).1

Din păcate, în urmă cu zece zile (pe 23 iunie), un al doilea copil din aceeași cohortă, care a primit aceeași doză mare de AAV, a murit, de asemenea, de septicemie în urma tratamentului.1 Este important, în momente cruciale ca acesta, să clarificăm rapid și cu calm ce s-a întâmplat și să punem în aplicare măsuri de siguranță pentru a preveni ca acest lucru să se mai întâmple. Încrederea pacienților în terapiile noastre este primordială – fără ea nu avem nimic.

Pe baza datelor limitate disponibile,1 iată ce știm până în prezent:

Boala: XLMTM

XLMTM este o boală neuromusculară rară la băieții nou-născuți. Pacienții prezintă slăbiciune musculară severă și hipotonie, ceea ce duce la insuficiență respiratorie și dificultăți de hrănire. Este adesea fatală. Boala este cauzată de mutații în gena MTM1, care codifică miotubularina, o proteină esențială pentru funcția normală a mușchilor scheletici.

Capșa: AAV8

Terapia genică experimentală AT-132 care exprimă sarcina utilă terapeutică MTM1 pentru XLMTM a fost împachetată într-un capsid AAV8. Acesta este un serotip de capsidă foarte frecvent utilizat în terapia genică. Conform ClinicalTrials.gov, din cele 180 de studii intervenționale de terapie genică AAV efectuate până în prezent,2 14 au utilizat AAV8 (tabelul 1).3 Este important de menționat faptul că, dintre cei aproape 250 de pacienți tratați până în prezent cu AAV8 pentru diverse indicații, nu au apărut alte evenimente adverse grave de acest grad, ceea ce evidențiază profilul de siguranță până în prezent excelent al acestui capsid.

Doza: 3×1014 genomi vectoriali pe kilogram de greutate corporală

Cei doi băieți tineri care au murit se aflau amândoi în grupul cu doză mare din studiul ASPIRO. Aceștia au primit 3×1014 genomuri de vector pe kilogram de greutate corporală (vg/kg) prin administrare intravenoasă. Aceasta se numără printre cele mai mari doze de AAV administrate vreodată, fie la adulți, fie la copii (a se vedea tabelul 2). Conform declarațiilor sponsorului studiului1, ambii băieți se aflau la capătul superior al limitei de vârstă (mai puțin de 5 ani).

Ca exemplu, dacă presupunem că acești băieți aveau 4 ani și se aflau în intervalul inferior al greutății corporale normale pentru această vârstă, având în vedere afecțiunea lor, atunci ei cântăreau probabil ~13.5 kg (aproximativ 30 de lire sterline) și ar fi primit o doză mai mare de 4×1015 vg. Cu alte cuvinte, asta înseamnă puțin peste 4 cvadrilioane de viruși. Aceasta este o măsură a particulelor care conțin genom. Cantitatea de capside goale din loturile AT-132 nu este disponibilă public, iar acestea ar crește și mai mult doza de „AAV8”. (Domeniul terapiei genice nu dispune de un test universal standardizat pentru titrarea vectorilor AAV, astfel că acestea (și toate dozele de AAV) trebuie considerate aproximative).

Eveniment advers sever: deces prin sepsis

Trei băieți din cohorta cu doze mari de AT-132 au dezvoltat o boală hepatobiliară severă (afectarea ficatului și a canalelor biliare); doi dintre acești băieți au murit din cauza infecțiilor bacteriene și a sepsisului. Deși XLMTM este o boală a mușchilor scheletici, complicațiile medicale includ adesea multe alte sisteme de organe, inclusiv ficatul. Se pare că ambii băieți care au murit aveau o formă de boală hepatobiliară preexistentă (nu s-a precizat de ce fel). Acest lucru ar putea fi relevant, deoarece aproape toate terapiile AAV fac trafic către ficat atunci când sunt administrate intravenos, indiferent de organul țintă final. Prin urmare, ficatul trebuie să gestioneze aceste doze virale mari, ceea ce ar putea provoca cu siguranță toxicitate, mai ales dacă ficatul este afectat în prealabil.

În mod corelativ, mai multe alte evenimente adverse severe (de gravitate variabilă) au apărut la pacienții care au primit doze mari de AAV sistemic (Tabelul 3). Acestea au rezultat în mare parte din răspunsurile imune înnăscute (de exemplu, inflamația și activarea complementului) și răspunsurile imune celulare la vector la câteva zile-săptămâni după administrarea intravenoasă.

Ce nu știm

Nu este clar cum a fost fabricat vectorul AAV8 din studiul ASPIRO, ce metode de purificare au fost utilizate și dacă modificările ar putea îmbunătăți siguranța la această doză. Nu știm ce niveluri de anticorpi preexistenți împotriva capsidei anti-AAV8 aveau băieții, în afară de faptul că au îndeplinit criteriile de includere în studiu (care nu au fost dezvăluite public). Nu există un test standardizat pentru măsurarea nivelurilor preexistente de anti-AAV capsidă, ceea ce rămâne o provocare flagrantă pentru acest domeniu. Acest lucru este important, deoarece este posibil ca complexele capsidă:anticorpi să fi activat complementul în mai multe dintre studiile de mai sus.9 În plus, nu a fost dezvăluit ce boală hepatobiliară preexistentă aveau acești băieți,1 dar se presupune că nu a fost considerată prea gravă, deoarece criteriile de excludere din studiu enumerate includeau „boli hepatice subiacente semnificative din punct de vedere clinic.”

Gânduri de început

Este timpul să vorbim despre doze mari de AAV. În timp ce conversația a început10, aceste decese necesită ca noi toți să determinăm cum să folosim AAV în doze mari în condiții de siguranță – dacă este cazul. Pe termen scurt, sunt necesare studii preclinice suplimentare pentru a prezice mai bine dozele mai sigure și biomarkerii de toxicitate, precum și influența unor parametri precum nivelurile de capsidă goală, impuritățile rezultate din metodele de fabricație și diferitele strategii de purificare.

Pe termen lung, trebuie să ne mutăm atenția de la „cum putem utiliza în siguranță doze mari” la „cum putem proiecta vectorul astfel încât să nu fim nevoiți să o facem”. Acest lucru va necesita progrese pe mai multe fronturi, inclusiv:

  • capside proiectate care se adaptează mai bine la organele țintă
  • noi promotori și elemente de reglementare pentru țesut/mediu…specificitate și control comutabil
  • metode de fabricație mai sigure care, în același timp, se adaptează pentru a satisface cerințele de producție, dar și pentru a reduce impuritățile (proteine ale gazdei și acizi nucleici nedoriți)
  • o mai bună înțelegere a biologiei AAV în timpul producției de vectori
  • .
  • structuri genomice cu repetiții terminale inversate (ITR) noi și mai stabile
  • metode de purificare mai bune pentru a reduce și mai mult povara impurităților
  • strategii inovatoare pentru a evita răspunsurile imune
  • metode noi de administrare

Peste inginerie, trebuie să ne gândim, de asemenea, dacă utilizarea greutății corporale este adecvată pentru a determina dozajul. De exemplu, ar trebui ca doi copii care cântăresc la fel să primească aceeași doză de vector dacă au niveluri semnificativ diferite de severitate a bolii? Sau cum rămâne cu diferența dintre un copil care a trecut prin pubertate, astfel încât organul țintă a terminat de dezvoltat, în comparație cu un sugar? Sau chiar dacă sunt de sex diferit? Numeroase grupuri au observat în prezent transducția hepatică cu AAV,11,12 cu dimorfism sexual pronunțat, astfel încât bărbații suferă o transducție semnificativ mai mare și, prin urmare, pot avea o expresie mai mare decât femeile. În ceea ce privește transducția dimorfică din punct de vedere sexual, cel puțin dispunem de unele date de referință pentru a decide dozele de AAV. Dar pentru întrebările legate de dozarea pentru diferite stări de dezvoltare și severități ale bolii, ne lipsesc cu desăvârșire datele preclinice.

Moartea acestor doi tineri băieți este devastatoare și inimile noastre sunt alături de familiile lor și de comunitatea XLMTM. În calitate de oameni de știință și clinicieni, suntem datori față de acești băieți să ne asigurăm că acest lucru nu se va mai întâmpla. Sper că mai multe detalii vor fi făcute publice cât mai curând posibil, astfel încât comunitatea de terapie genică să poată afla ce s-a întâmplat și să elaboreze soluții pentru a face să avanseze cât mai bine acest domeniu.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.