Jsme na dosah cílené terapie Huntingtonovy nemoci? ANO


Autoři: prof. MUDr. Jan Roth, CSc.
Působiště autorů: Centrum extrapyramidových, onemocnění, Neurologická klinika, a Centrum klinických neurověd ;  1. LF UK a VFN v Praze
Vyšlo v časopise: Cesk Slov Neurol N 2020; 83/116(3): 240
Kategorie: Kontroverze

Úvod

Huntingtonova nemoc (HN) je autozomálně dominantní dědičné neurodegenerativní onemocnění s mutací přítomnou na krátkém raménku 4. chromozomu. Podstatou mutace je expanze tripletu obsahujícího cytosin-adenin-guanin (CAG) s kritickou hranicí 40 a více repeticí. Genovým produktem mutace je aberantní protein huntingtin (htt).

Fyziologický huntingtin je protein obsahující polyglutaminovou sekvenci na svém N-konci. Počet repeticí glutaminu je dán počtem repetic CAG tripletů. Fyziologická role htt není doposud dokonale prozkoumána. Htt se exprimuje nejvíce v mozku a v testes, vyskytuje se však ve všech buňkách lidského těla. V mozku je přítomen v různých oblastech a míra jeho exprese ve striatu nevysvětluje selektivitu patologických procesů v časném stádiu. V neuronech se vyskytuje především v cytoplasmě, kde je zapojen do interakcí s velkým množstvím dalších proteinů a hraje roli v transkripčních procesech a v axonálním transportu. Jeho významnou vlastností je také regulace exprese neurotrofních faktorů (specificky brain derived neurotrophic factor; BDNF). BDNF hraje zásadní roli v podpoře striatálních buněk a jejich vývoje v rámci ontogeneze. Ze zvířecích studií je známo, že deplece fyziologického htt u myši vede k poruše neurogeneze neslučitelné s postnatálním životem.

Ke vzniku patologického htt dochází vlivem zmnožené repetice CAG tripletu, která způsobí prodloužení polyglutaminového řetězce s následnou změnou konformace htt. Je velmi pravděpodobné, že se u HN nejedná o ztrátu funkce mutovaného proteinu, ale že dochází ke změně jeho funkce s toxickými důsledky. Důsledky změněné konformace jsou také snížené schopnosti biodegradace mutovaného htt pomocí ubiquitin-proteázomového systému. Podrobnější diskuse na toto téma přesahuje rozsah a zaměření textu.

Gene silencing“

V posledních letech se stěžejním zájmem pro terapii HN stal výzkum „gene silencing“, tedy výzkum mechanizmů vedoucích k „umlčení“ - zablokování či alespoň snížení tvorby patologického htt. Toho lze dosáhnout buď tzv. antisense oligonukleotidy či tzv. RNA interference (viz níže). V běhu jsou v současné době studie klinické fáze I, II a recentně i III (tab. 1). Slibným nástrojem pro budoucnost, který však je zatím experimentálního, preklinického rázu, je systém CRISPR/CAS9

Antisense oligonukleotidy (ASO)

Bílkoviny jsou v lidské buňce syntetizovány tak, že genetická informace obsažená v DNA se komplementárně přepíše do messengerové RNA (mRNA) – tzv. transkripce. Z mRNA poté vzniká na ribozomech příslušný protein – tzv. translace.

ASO jsou zrcadlovou kopií malého úseku mRNA (krátká sekvence komplementárních nukleotidů). Tyto kousky se díky své komplementaritě naváží na mRNA (spárují) a touto vazbou znemožní translaci – syntézu proteinu.

V roce 2019 byly publikovány výsledky studie klinické fáze 1/2 firmy IONIS s látkou RG6042. V preklinických studiích bylo prokázáno, že tato látka vedla k podstatnému snížení tvorby mutovaného htt v mozku zvířecích modelů HN. Do klinické studie bylo zařazeno 46 pacientů v časné fázi HN. Studie trvala 13 týdnů. Použito bylo 5 různých dávek účinné látky, které byly podávány 1× měsíčně pomocí lumbální punkce. Hladina mutovaného htt v mozkomíšní tekutině poklesla za dobu studie o 40–60 %, v závislosti na množství podávané látky. Pro omezenou délku studie však nebylo možno hodnotit klinickou odpověď. Studie běží doposud v otevřeném režimu, výsledky této pokračovací fáze ještě nebyly publikovány.

Na konci roku 2019 zahájila společnost Roche/Genentech s tímto lékem studii klinické fáze III nazvanou GENERATION HD1. Do studie bude nabráno 660 pacientů v časném stadiu HN, délka studie je 25 měsíců. Zkoumaná látka bude podávána pomocí lumbální punkce v jednotné dávce 120 mg, nebude prováděna dose-dependentní analýza. Pacienti budou rozděleni do skupin s frekvencí podávání 1× za měsíc, za 2 měsíce a 4 měsíce. Prokázalo se totiž, že snížení mutovaného htt se v obou původních skupinách nelišilo a je tedy možné očekávat, že přes menší počet lumbálních punkcí bude léčba účinná.

Tab. 1. Běžící klinické studie „gene silencing“ u Huntingtonovy nemoci – stav k 1/2020.
Běžící klinické studie „gene silencing“ u Huntingtonovy nemoci – stav k 1/2020.

Další dvě studie, zaměřené na pacienty v časné fázi HN, klinické fáze I/II s označením PRECISION-HD1(látka s kódem WVE-120101) a PRECISION-HD2 (látka s kódem WVE-120102) byly zahájeny v roce 2017 společností Wave Life Sciences. Opět využívají mechanismus ASO, významný rozdíl oproti studii GENERATION HD1 je však ve specificitě účinku aktivní látky. Molekula společnosti Roche/Genentech je totiž tzv. alela-nespecifická, „umlčí“ tedy tvorbu jak mutovaného, tak fyziologického htt, což může mít z dlouhodobého hlediska nepříznivé dopady. Látky Wave Life Sciences jsou alela-specifické, blokují tvorbu pouze mutovaného htt.

V prosinci 2019 byla publikována průběžná data PRECISION-HD ohledně bezpečnosti a tolerability zkoumaného léku. Součástí zprávy bylo sdělení, že u větve s aktivní léčbou oproti placebové bylo dosaženo snížení tvorby mutovaného htt, nicméně rozdíl nebyl tak patrný, jako ve studii GENERATION HD1, pokles byl pouze o 12 %. Na základě příznivých bezpečnostních dat byly do obou probíhajících studií přidány ke 4 skupinám nemocných s rozdílným dávkování další skupina, u které jsou podávány ještě vyšší dávky léku. Studie byly prodlouženy a výsledky by měly být uveřejněny až ke konci roku 2020. Nelze však očekávat průkaz klinické účinnosti, na to jsou obě studie příliš krátké (5 měsíců).

Úskalí léčebného efektu u těchto 2 studií však tkví ve faktu, že lék může být aktivní nikoliv u všech, ale pouze u cca 60–80 % nemocných HN. Je to dáno tím, že molekula léku je designována tak, že se „vychytá“ na specifických místech těsně asociovaných s mutací pro htt. Ne všichni nemocní však „mají v tom pravém místě tu pravou sekvenci“.

RNA interference (RNAi)

Podobně jako ASO, i RNAi je metoda umožňující eliminovat či omezit tvorbu dané bílkoviny tím, že zabrání translaci. Systém vyžaduje vpravení malých nekódujících molekul dvoušroubovice RNA (tzv. short interfering RNA a mikroRNA) do cytoplasmy neuronu pomocí virového vektoru. Tyto malé molekuly jsou komplementární k úsekům řetězce mRNA, podle kterého by se syntetizoval protein. Naváží se na tento řetězec a tím označí určité úseky mRNA pro degradaci.

Společnost uniQure v současnosti realizuje studii klinické fáze I/II využívající RNAi (tab. 1) s látkou označenou kódem AMT-130. Ta je do neuronů striata vpravena stereotaktickým výkonem za pomoci inaktivovaného adeno-asociovaného viru. V neuronech dochází k internalizaci viru, tedy i aktivní látky AMT-130. Preklinické studie prokazují snížení patologického htt v mozku. Jedna ze součástí těchto studií se dočkala poměrně široké medializace v ČR, protože jako studijní zvířata byl použit model HN transgenních miniprasat pocházejících z mnohaleté jedinečné výzkumné práce týmu českých vědců Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR pod vedením prof. Motlíka.

Lék je podáván pomocí stereotaktického chirurgického výkonu do striata a event. i jiných oblastí mozku. Výhodou (ale také potenciálním nebezpečím) takového postupu je jeho nevratnost, tedy možnosti pouze jednorázového vpravení léku do mozku, na rozdíl od opakovaných lumbálních punkcí s podáním ASO po celý život nemocného člověka.

Obdobná studie se v blízké budoucnosti rozeběhne s látkou VY-HTT01 společnost Voyager Therapeutics. Preklinické studie na zvířatech prokázaly také významné snížení produkce mutovaného htt v mozku.

Jsme tedy nyní na prahu nové éry v terapii HN (a autozomálně dominantně dědičných chorob s plnou penetrancí obecně!) – jsme schopni snížit množství mutovaného htt v mozcích modelů HN zvířat a detekovat odraz tohoto snížení v likvoru nemocných osob. Je mnoho důkazů, že přítomnost mutovaného htt je hlavním patogenetickým mechanismem vzniku a rozvoje nemoci. Na konci roku 2022 bude dokončena studie klinické fáze III – GENERATION HD1. Poté budeme vědět, zda se současná „reálná naděje“ stane skutečností.

prof. MUDr. Jan Roth, CSc.

Centrum extrapyramidových onemocnění,

Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd,

1. LF UK a VFN v Praze

Na webu csnn.eu naleznete rozšířenou verzi tohoto článku.


Zdroje
  1. Rodriguesa FB, Quinn L, Wild EJ. Huntington’s disease clinical trials. corner: january 2019. J Hunting Dis 2019; 8: 115–125.

  2. Smith AV, Tabrizi SJ. Therapeutic Antisense targeting of huntingtin. DNA Cell Biol 2020; 39(2): 154–158.

  3. Scoles DR, Minikel EV, Pulst SM. Antisense oligonucleotides: a primer. Neurol Genet 20191; 5(2): e323.

  4. Singh KRoy I. Nucleic acid therapeutics in Huntington's disease. Recent Pat Biotechnol 2019; 13(3): 187–206.

  5. Su Y, Renbao C, Huiming Y et al. CRISPR/Cas9-mediated gene editing ameliorates neurotoxicity in mouse model of Huntington’s disease. J Clin Invest 2017; 127(7): 2719–2724.

  6. Tabrizi SJ, Leavitt BR, Landwehrmeyer GB et al. Phase 1–2a IONIS-HTTRx study site teams. Targeting Huntingtin Expression in patients with huntington's disease. N Engl J Med 2019; 380(24): 2307–2316.

  7. Zain R, Smith CI. targeted oligonucleotides for treating neurodegenerative tandem repeat diseases. Neurotherapeutics 2019; 16(2): 248–262.

Štítky
Dětská neurologie Neurochirurgie Neurologie
Článek Erratum
Článek Recenze

Článek vyšel v časopise

Česká a slovenská neurologie a neurochirurgie

Číslo 3

2020 Číslo 3

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se