Ekzon atlama, Duchenne kas distrofisi (DMD) için önde gelen bir tedavi yaklaşımıdır. DMD, genellikle translasyon okuma çerçevesini bozan DMD genindeki patojenik varyantlardan kaynaklanan ilerleyici bir kas erimesi bozukluğudur. Bu yaklaşım, transkripti yeniden çerçevelemek ve içsel olarak silinmiş ancak kısmen işlevsel bir quasi-distrofin proteini üretmek için DMD pre-mRNA'sının eklenmesini düzenlemeyi amaçlar. Daha fazla bilgi edin: Ekzon atlama nedir?
İçindekiler
FDA onaylı ekzon atlama terapilerinin klinik etkinliği çok sınırlıdır
Çalışmada, FDA onaylı dört ekzon atlama terapisi ele alınmış ve bunların klinik etkinliğinin oldukça sınırlı olduğu açıkça belirtilmiştir. Tedavi zamanlamasının ekzon atlama sonuçlarını nasıl etkilediğini araştırmak amacıyla, bu bilimsel çalışmada, yetişkin (12 hafta) veya yaşlı (75 hafta) evrelerden başlayarak, distrofin eksikliği olan mdx farelerine peptit-fosforodiamidat morfolino oligonükleotid (PPMO) ekzon atlama konjugatları enjekte edildi ve biyokimyasal ve transkriptomik analizler için tibialis anterior kas dokusu toplandı.
DMD'den etkilenen bireylerde, ekzon atlama tedavilerine erken başlanması, tedavilerin etkinliğini artırır
PPMO ile tedavi edilen yetişkinlerdeki ortalama Dmd ekzon 23 atlaması 79% iken, yaşlı PPMO ile tedavi edilen mdx farelerinde 44% idi; buna karşılık distrofin protein restorasyonu sırasıyla 35% ve 8% idi. Histopatolojik iyileşmeler yalnızca yetişkinlerde tedavi edilen farelerde belirgindi. Yetişkin mdx farelerinde PPMO tedavisi, geniş çaplı bir transkriptomik kaymaya ve vahşi tip imzasına doğru bir eğilime neden olurken, yaşlı farelerdeki tedavi ihmal edilebilir gen ekspresyon değişikliklerine yol açtı; bu da geç müdahalenin, düşük seviyede distrofin restorasyonuna rağmen hastalıkla ilişkili patolojileri tersine çevirmede etkisiz olduğunu göstermektedir. Distrofin transkript dengesizliği yalnızca yetişkin tedavi gören mdx farelerinde düzeltildi. Yaşlı mdx kasında daha güçlü bir şekilde yukarı regüle edilen distrofin baskılayıcı mikroRNA miR-31-5p'nin artmış ekspresyonu, potansiyel bir mekanistik açıklama sağlamaktadır. Sonuç olarak, PPMO aracılı ekzon atlama, yaşlı distrofik kaslara kıyasla yetişkin distrofik kaslarda başlatıldığında önemli ölçüde daha etkilidir ve bu da DMD'den etkilenen bireylerde erken tedavi müdahalesini desteklemektedir. >> Daha fazla bilgi edin: Ekzon Atlamaya Uygun Potansiyel Duchenne Popülasyonu
FDA onaylı DMD tedavilerinin etkinliği sınırlıdır ve çok pahalıdır
Son yıllarda DMD için deneysel tedaviler alanında önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. Distrofinin yeniden oluşturulması için çeşitli stratejiler kullanılmıştır. Örneğin, antisens oligonükleotid (ASO) aracılı ekzon atlama, distrofin translasyon okuma çerçevesinin yeniden oluşturulması için alternatif eklemeyi düzenlemek amacıyla kullanılabilir. Bu türden dört antisens oligonükleotid ilaç, DMD'li erkek çocukların tedavisi için ABD'den hızlandırılmış onay aldı (Eteplirsen, Viltolarsen, Golodiresen ve Casimersen). DMD araştırmaları ve hasta toplulukları için büyük bir başarı olsa da, bu bileşiklerin sağladığı distrofin restorasyonu minimal düzeydedir ve klinik faydası tartışmalıdır.
Benzer şekilde, FDA, Faz 3 denemesinde klinik hedefine ulaşamamasına rağmen, 2023 yılında DMD için ilk gen terapisi olan Elevidys'yi onayladı. Dahası, Elevidys'nin (ve genel olarak yüksek doz adeno-ilişkili virüs tabanlı gen terapilerinin) güvenliği, çok sayıda hasta ölümünün ardından sorgulanmaya başlandı. Daha Fazlasını Keşfedin: Elevidys Neden Avrupa İlaç Ajansı (EMA) Tarafından Onaylanmadı?
PMO'lar ve PPMO'lar arasındaki fark nedir?
Mevcut ekzon atlama ASO'larının tamamı fosforodiamidat morfolino oligonükleotidlerdir (PMO'lar). Bu kimya doğada bulunmaz ve yaygın olarak güvenli kabul edilir. Bununla birlikte, PMO'ların iskelet (ve özellikle kalp) kasına iletimi çok sınırlıdır; bu da aktivitelerini artırabilecek iletimi destekleyici bileşenlerin aranmasına yol açmıştır. Bilim insanları, bu amaçlar için peptit konjugeli PMO'ların (PPMO'lar) kullanımını kapsamlı bir şekilde araştırmışlardır. PPMO'lar, konjuge edilmemiş PMO'lardan çok daha etkilidir ve kalp dokusunda ekzon atlama aktivitesi gösterirler. PPMO'lar şu anda PepGen Ltd ve Entrada Therapeutics tarafından ticari olarak geliştirilmektedir. Benzer şekilde, Avidity Biosciences ve Dyne Therapeutics, DMD için PMO antikor ve PMO-FAb fragman terapötikleri geliştirmektedir. Devamını oku: Yeni Nesil Ekzon Atlama Terapileri
MDX fare nedir ve özellikleri nelerdir?
Mdx faresi, DMD'nin en yaygın kullanılan fare modelidir ve Dmd ekzon 23'te erken sonlanma kodonu taşır; bu kodonun atlanması, DMD patolojisinin bazı yönlerini gösteren X'e bağlı kas distrofisine yol açar. Bu çalışmada bilim insanları daha önce bu farede distrofin restorasyon terapilerinin etkilerine odaklanarak çeşitli omik analizler gerçekleştirmişlerdir; bunlar arasında gen ekspresyonu/mikroRNA mikrodizi, küçük RNA-Seq ve yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi tabanlı proteomik analizler yer almaktadır.
Distrofin restorasyon tedavilerinin etkinliği
Geri kazandırılan toplam distrofin miktarı.
Genel kabul gören görüşe göre, ne kadar çok distrofin geri kazandırılabilirse o kadar iyidir. Çeşitli kanıtlar, sağlıklı distrofin seviyelerinin ~10%'sinin terapötik fayda için makul bir eşik olduğunu göstermektedir.
Distrofinin kalitesinin yeniden sağlanması.
Ekzon atlamalı ekleme düzeltmesi ve mikrodistrofin gen terapileri, her ikisi de bazı Becker kas distrofisi hastalarında bulunanlara benzeyen ve hafif patolojiyle ilişkili olan, içten silinmiş yarı-distrofin proteinlerinin üretimine dayanmaktadır. Ancak, bu tür yarı-distrofinlerin, tam uzunluktaki distrofin proteininin kaybını tamamen telafi etmesi olası değildir. Tam uzunluktaki distrofinlerin arzu edilir olduğu giderek daha fazla kabul görmektedir; bu da distrofin ORF'sinin boyutunun (~11 kb), AAV vektörlerinin paketleme kapasitesini (~4,6 kb) aşması nedeniyle bir zorluk teşkil etmektedir. DMD ekzon 2 duplikasyonunu tedavi etmek için ekzon atlama terapisi uygulanan insan klinik deneme katılımcılarında tam uzunlukta distrofinin restorasyonu gösterilmiştir. Ayrıca, bölünmüş vektör yaklaşımları veya daha yüksek paketleme kapasitesine sahip vektörler kullanılarak tam uzunlukta distrofin dağıtım stratejileri geliştirmeye yönelik birçok başka çalışma da mevcuttur.
Distrofinin sarkolemmada doğru lokalizasyonu.
Bu çalışma, kas lifi içindeki sarkolemma boyunca distrofin proteininin homojen dağılımının, tedavi başarısının önemli bir belirleyicisi olduğunu göstermiştir. Önemli olarak, PPMO konjugatları ile ekzon atlama tedavisi, sarkolemmal distrofin örtüsünün homojen bir modelini (düşük dozlarda bile) indüklerken, CRISPR-Cas9 aracılı ekzon silme işlemi, distrofin dağılımında düzensiz bir modele neden olmuştur. Bu önemli bir gözlemdir, çünkü eksik sarkolemmal distrofin örtüsünün, kas lifi yenilenmesini önlemek ve hastalık patolojisini düzeltmek için yetersiz olması muhtemeldir.
Tedaviye başlama için en uygun zamanlama.
Distrofin restorasyon tedavilerinin erken başlatılması, kasın patolojik dejenerasyonunu önlemek veya geciktirmek açısından faydalı olabilir. Ancak, mikrodistrofin gen terapisi veya CRISPR-Cas9 aracılı gen düzeltmesi gibi 'tek seferlik' tedavilerde, düzeltilmemiş miyonükleusların büyüme ve yenilenme sonucu miyofiberlere eklenmesiyle düzeltilmiş nükleus sayısı giderek azalacaktır.
Bu çalışmada, bilim insanları, tedaviye yetişkin ve yaşlı bireylerde başlandığında PPMO antisens oligonükleotid konjugatları kullanılarak ekzon atlama yönteminin etkinliğini değerlendirdiler. Bu veriler, DMD tedavisinde erken tedavinin faydalı olabileceği fikrini desteklemektedir.
Ekzon atlama terapileri, kombine tedavinin bir parçası olarak da uygulanabilir
Ekzon atlama terapisi, genç DMD'li erkek çocuklarda, gen terapisi ile tedavi güvenli ve uygun hale gelene kadar kas fonksiyonlarını korumak amacıyla başlatılabilir. Nitekim, preklinik kanıtlar, PMO aracılı ekzon atlamanın AAV-U7 aracılı ekzon atlama veya AAV-mikrodistrofin gen terapisi ile birleştirilmesinin sinerjik bir etkiye sahip olduğunu desteklemektedir. Bu çalışma, DMD hastalarında ekzon atlama tedavisine başlama için uygun zaman konusundaki tartışmaya katkıda bulunmaktadır. Burada sunulan preklinik verilerden elde edilen kanıtlar, ileri doku patolojisi oluşmadan önce, erken yaşta ekzon atlama tedavisinin başlatılması fikrini desteklemektedir.
Okumaya devam edin: Zamanlama önemlidir: Duchenne kas distrofisi fare modelinde ekzon atlama terapisi, erken dönemde başlatıldığında en etkili sonuçları vermektedir.
