يُعدّ حذف الإكسون نهجًا علاجيًا رائدًا لضمور دوشين العضلي (DMD)، وهو اضطراب ضمور عضلي متفاقم ناتج عن طفرات مرضية في جين DMD تُؤدي عادةً إلى تعطيل إطار قراءة الترجمة. يهدف هذا النهج إلى تعديل عملية ربط الحمض النووي الريبوزي الرسول الأولي (pre-mRNA) لجين DMD لإعادة صياغة النسخة وإنتاج بروتين شبه ديستروفين محذوف داخليًا ولكنه وظيفي جزئيًا. يتعلم أكثر: ما هو تخطي الإكسون؟
جدول المحتويات
إن الفعالية السريرية لعلاجات تخطي الإكسون المعتمدة من قبل FDA محدودة للغاية.
أشارت الدراسة إلى أربعة علاجات معتمدة لتجاوز الإكسون FDA وذكرت بوضوح أن فعاليتها السريرية محدودة للغاية. وللتحقق من كيفية تأثير توقيت العلاج على نتائج تخطي الإكسون، تضمنت هذه الدراسة العلمية حقن فئران mdx التي تعاني من نقص الديستروفين بمقترنات تخطي الإكسون من ببتيد-فوسفورودياميدات مورفولينو أوليغونوكليوتيد (PPMO)، بدءًا من مراحل البلوغ (12 أسبوعًا) أو الشيخوخة (75 أسبوعًا)، وجمع أنسجة العضلة الظنبوبية الأمامية لإجراء التحليلات البيوكيميائية والنسخية.
في الأفراد المصابين بضمور العضلات الدوشيني، يؤدي البدء المبكر بعلاجات تخطي الإكسون إلى زيادة فعاليتها
بلغ متوسط حذف الإكسون 23 من جين Dmd 79% لدى الفئران البالغة و44% لدى فئران mdx المسنة المعالجة بـ PPMO، بينما بلغ متوسط استعادة بروتين الديستروفين 35% و8% على التوالي. وقد لوحظ تحسن في الفحص النسيجي المرضي فقط لدى الفئران البالغة المعالجة. أدى العلاج بـ PPMO في فئران mdx البالغة إلى تحول واسع النطاق في التعبير الجيني نحو النمط البري، بينما أسفر العلاج في الفئران المسنة عن تغييرات طفيفة في التعبير الجيني، مما يشير إلى أن التدخل المتأخر غير فعال في عكس الأمراض المصاحبة للمرض على الرغم من استعادة مستوى الديستروفين بشكل طفيف. وقد تم تصحيح اختلال توازن نسخ الديستروفين فقط في فئران mdx البالغة المعالجة. ويُقدم ازدياد التعبير عن الحمض النووي الريبوزي الميكروي miR-31-5p، الذي تضاعف بشكل أكبر في عضلات فئران mdx المسنة، تفسيرًا آليًا محتملاً. في الختام، يكون تخطي الإكسون بوساطة PPMO أكثر فعالية بشكل كبير عند بدء العملية في العضلات المصابة بضمور العضلات لدى البالغين مقارنة بالعضلات المصابة بضمور العضلات لدى كبار السن، مما يدعم التدخل العلاجي المبكر لدى الأفراد المصابين بضمور العضلات الدوشيني. >> يتعلم أكثر: مجموعة دوشين المحتملة القابلة لتخطي الإكسون
تتميز علاجات ضمور العضلات الدوشيني المعتمدة من قبل FDA بفعالية محدودة وبتكلفة باهظة للغاية
شهدت السنوات الأخيرة تقدماً ملحوظاً في مجال العلاجات التجريبية لضمور العضلات الدوشيني. وقد استُخدمت استراتيجيات متنوعة لاستعادة بروتين الديستروفين. على سبيل المثال، يمكن استخدام تقنية حذف الإكسون بوساطة قليل النوكليوتيدات المضاد (ASO) لتعديل عملية التضفير البديل بحيث يتم استعادة إطار قراءة ترجمة الديستروفين. حصلت أربعة أدوية من نوع أوليغونوكليوتيدات مضادة للجينات على موافقة سريعة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) لعلاج الأطفال المصابين بضمور العضلات الدوشيني (DMD) (Eteplirsen، فيلتولارسن، غولوديريسن، وكاسيميرسن). ورغم أن هذا يُعد إنجازًا هامًا لأبحاث ضمور العضلات الدوشيني ومجتمعات المرضى، إلا أن استعادة الديستروفين التي تحققها هذه المركبات ضئيلة، وفوائدها السريرية محل جدل.
وبالمثل، تمت الموافقة على أول علاج جيني لمرض ضمور العضلات الدوشيني (Elevidys) في عام 2023، على الرغم من فشله في تحقيق هدفه السريري في المرحلة الثالثة من التجارب السريرية. علاوة على ذلك، أُثيرت تساؤلات حول سلامة Elevidys (والعلاجات الجينية القائمة على الفيروسات الغدية المرتبطة بجرعات عالية بشكل عام) بعد وفاة العديد من المرضى. اكتشف المزيد: لماذا لم تتم الموافقة على Elevidys من قبل وكالة الأدوية الأوروبية (EMA)؟
ما الفرق بين مكاتب إدارة المشاريع (PMOs) ومكاتب إدارة البرامج والمشاريع (PPMOs)؟
تُعدّ جميع جزيئات الأوليغونوكليوتيدات المورفولينية الفوسفورودياميداتية (PMOs) من الجيل الحالي من مضادات الأوليغونوكليوتيدات المُعدّلة لحذف الإكسونات. لا توجد هذه التركيبة الكيميائية في الطبيعة، وتُعتبر آمنة على نطاق واسع. مع ذلك، فإنّ توصيل PMOs إلى العضلات الهيكلية (وخاصةً عضلة القلب) محدود للغاية، مما حفّز البحث عن جزيئات مُساعدة على التوصيل تُعزّز فعاليتها. وقد استكشف العلماء على نطاق واسع استخدام PMOs المُقترنة بالببتيدات (PPMOs) لهذه الأغراض. تعتبر PPMOs أكثر فعالية بكثير من PMOs غير المقترنة، وتظهر نشاط تخطي الإكسون في أنسجة القلب. يجري حاليًا تطوير PPMOs تجاريًا من قبل شركتي PepGen Ltd وEntrada Therapeutics. وبالمثل، تعمل شركتا Avidity Biosciences وDyne Therapeutics على تطوير علاجات الأجسام المضادة لـ PMO وجزيئات PMO-FAb لعلاج ضمور العضلات الدوشيني. اقرأ المزيد: علاجات تخطي الإكسون من الجيل القادم
ما هو فأرة mdx، وما هي خصائصها؟
يُعد فأر mdx النموذج الفأري الأكثر استخدامًا لمرض ضمور العضلات الدوشيني، والذي يحمل كودون إنهاء مبكر في الإكسون 23 من جين Dmd، والذي يؤدي تخطيه إلى ضمور عضلي مرتبط بالكروموسوم X والذي يُظهر بعض جوانب مرض ضمور العضلات الدوشيني. في هذه الدراسة، أجرى العلماء سابقًا مجموعة متنوعة من تحليلات الأوميكس في هذا الفأر مع التركيز على آثار علاجات استعادة الديستروفين، بما في ذلك التعبير الجيني / مصفوفة الحمض النووي الريبي الميكروي، وتسلسل الحمض النووي الريبي الصغير، والبروتيوميات القائمة على قياس الطيف الكتلي عالي الدقة.
فعالية علاجات استعادة الديستروفين
إجمالي كمية الديستروفين المستعادة.
من المسلّم به على نطاق واسع أنه كلما زادت كمية الديستروفين التي يمكن استعادتها، كان ذلك أفضل. وتشير أدلة متعددة إلى أن مستوى الديستروفين الصحي الذي يبلغ حوالي 10% يمثل عتبة معقولة لتحقيق فائدة علاجية.
تم استعادة جودة الديستروفين.
يعتمد كل من تصحيح الربط بتجاوز الإكسون والعلاجات الجينية للميكروديستروفين على توليد بروتينات شبه ديستروفين محذوفة داخليًا تشبه تلك الموجودة في بعض مرضى ضمور بيكر العضلي، والتي ترتبط بأمراض خفيفة. مع ذلك، من غير المرجح أن تعوض هذه البروتينات الشبيهة بالديستروفين بشكل كامل عن فقدان بروتين الديستروفين كامل الطول. وهناك إدراك متزايد لأهمية وجود بروتينات الديستروفين كاملة الطول، وهو ما يمثل تحديًا نظرًا لأن حجم إطار القراءة المفتوح للديستروفين (حوالي 11 كيلوبايت) يتجاوز سعة التعبئة لناقلات الفيروسات الغدية المرتبطة (حوالي 4.6 كيلوبايت). لقد ثبتت فعالية استعادة بروتين الديستروفين كامل الطول لدى المشاركين في التجارب السريرية البشرية الذين عولجوا بتقنية تخطي الإكسون لعلاج تكرار الإكسون 2 في جين ضمور العضلات الدوشيني. علاوة على ذلك، تُبذل جهودٌ حثيثةٌ لتطوير استراتيجيات توصيل بروتين الديستروفين كامل الطول باستخدام تقنيات النواقل المجزأة، أو باستخدام نواقل ذات قدرات تغليف أعلى.
تحديد موقع الديستروفين بشكل صحيح في غشاء الليف العضلي.
أظهرت هذه الدراسة أن التوزيع المنتظم لبروتين الديستروفين على طول غشاء الليف العضلي يُعدّ عاملاً هاماً في نجاح العلاج. ومن الجدير بالذكر أن معالجة حذف الإكسون باستخدام مُقترنات PPMO أدت إلى نمط موحد لتغطية غشاء الليف العضلي بالديستروفين (حتى عند الجرعات المنخفضة)، بينما أدى حذف الإكسون بوساطة CRISPR-Cas9 إلى نمط غير منتظم لتوزيع الديستروفين. هذه ملاحظة بالغة الأهمية، إذ من المرجح أن تكون التغطية غير الكاملة لغشاء الليف العضلي بالديستروفين غير كافية لمنع تجدد الليف العضلي وتصحيح مسار المرض.
التوقيت الأمثل لبدء العلاج.
قد يكون البدء المبكر لعلاجات استعادة الديستروفين مفيدًا لمنع أو تأخير التدهور المرضي للعضلات. ومع ذلك، بالنسبة للعلاجات "التي تُجرى مرة واحدة فقط" مثل العلاج الجيني بالميكرودستروفين أو تصحيح الجينات بوساطة CRISPR-Cas9، فإن عدد النوى المصححة سيتضاءل تدريجياً مع إضافة النوى العضلية غير المصححة إلى الألياف العضلية نتيجة للنمو والتجدد.
في هذه الدراسة، قام العلماء بتقييم فعالية تخطي الإكسون باستخدام مقترنات أوليغونوكليوتيد PPMO المضادة للحساسية عندما بدأ العلاج في مراحل البلوغ والشيخوخة. تدعم هذه البيانات فكرة أن العلاج المبكر قد يكون مفيدًا في علاج ضمور العضلات الدوشيني.
يمكن أيضًا تطبيق علاجات تخطي الإكسون كجزء من العلاج المركب
يمكن البدء بالعلاج بتجاوز الإكسون لدى الأولاد الصغار المصابين بضمور العضلات الدوشيني بهدف الحفاظ على وظائف عضلاتهم حتى سن يكون فيها العلاج بالعلاج الجيني آمناً ومناسباً. في الواقع، تدعم الأدلة ما قبل السريرية وجود تأثير تآزري لدمج تقنية تخطي الإكسون بوساطة PMO مع تقنية تخطي الإكسون بوساطة AAV-U7 أو العلاج الجيني باستخدام AAV-microdystrophin. تُضيف هذه الدراسة إلى النقاش الدائر حول التوقيت الأمثل لبدء علاج تخطي الإكسون لدى مرضى ضمور العضلات الدوشيني. تدعم الأدلة المستمدة من البيانات ما قبل السريرية المعروضة هنا فكرة بدء العلاج بتخطي الإكسون في سن مبكرة، قبل حدوث أمراض الأنسجة المتقدمة.
تابع القراءة: يُعد التوقيت عاملاً مهماً: يكون العلاج بتجاوز الإكسون أكثر فعالية عند البدء به مبكراً في نموذج فأر مصاب بضمور دوشين العضلي
