Open Trail of γIFN pro Friedreich Ataxia

Friedreichova ataxie (FRDA) je zničující neurodegenerativní onemocnění, které postihuje děti a mladé dospělé. Pacienti se postupně stávají neschopnými koordinace pohybů a chůze, dokud nedojde k vážnému postižení. U většiny pacientů se rozvine dilatační kardiomyopatie a městnavé srdeční selhání. Onemocnění je neremisivní a výrazně zkracuje očekávanou délku života. FRDA je genetické onemocnění, které se dědí autozomálně recesivním způsobem. Pacienti s FRDA vykazují abnormální expanze tripletů GAA v rámci prvního intronu genu frataxinu, které brání správné genové expresi. Hladiny frataxinu, mitochondriálního proteinu zapojeného do metabolismu železa a produkce energie, jsou nedostatečné a buňky podléhají dlouhodobému stresu a předčasné smrti. Nedostatkem frataxinu jsou nejvíce postiženy periferní neurony ganglií dorzálních kořenů (DRG) a neurony cerebelárního nucleus dentatus.

FRDA postihuje 1 z 50 000 jedinců v západních zemích a nemá schválenou terapii. Nedávno bylo prokázáno, že interferon gama (γIFN), přirozený regulátor imunitní odpovědi a metabolismu železa, stimuluje transkripci genu frataxinu a podporuje akumulaci frataxinu v buňkách, včetně buněk s defektem frataxinu odvozených od pacientů s FRDA. Navíc prodloužená léčba myší YG8R, zvířecího modelu pro FRDA, pomocí yIFN vede k akumulaci frataxinu v neuronech DRG a významně zabraňuje zhoršování senzomotorických výkonů myší v průběhu času.

Vzhledem k tomu, že γIFN je také lék dostupný na trhu jako rekombinantní protein (γIFN - 1b, TD Imukin® a Actimmune®) a již schválen pro dvě pediatrické indikace (maligní osteopetróza a chronické granuloumatózní onemocnění), mohl by představovat rychle dostupnou terapeutickou možnost pro pacienty s FRDA.

Hlavní překážkou pro účinné stanovení účinnosti léčby u FRDA je nedostatek spolehlivých a citlivých biomarkerů. Klinické ukazatele (škály specifické pro onemocnění, časové testy výkonnosti) jsou náchylné k inter-rater variabilitě a především, ačkoli jsou platné a citlivé na dlouhodobé změny, jsou velmi neefektivní při zachycování změn v krátkém časovém intervalu (měsíce) typicky používaném v randomizované klinické studie (RCT).

Pokročilé neurozobrazovací techniky, jako je Voxel-Based Morphometrie (VBM), susceptibility Weighted Imaging (SWI), Diffusion Tensor Imaging (DTI) a funkční magnetická rezonance (fMRI), by mohly nabídnout objektivní indikátory progrese onemocnění, které by mohly sloužit jako paraklinický cílový bod. v terapeutických studiích. Náhradní koncové body založené na neurozobrazovacích indikátorech byly široce používány u jiných neurologických onemocnění, jako je roztroušená skleróza, a jejich zavedení významně urychlilo rozpoznání účinných léčebných postupů a jejich dlouhodobé hodnocení.

V posledních letech in vivo studie MRI poskytly informace týkající se poškození cerebelárních, cerebrálních a míšních oblastí zapojených do FRDA a dalších geneticky podmíněných ataxií, které by mohly být užitečné pro sledování progrese onemocnění.

S příchodem VBM je možné kvantifikovat míru atrofie, sledovat ji včas a identifikovat různé vzorce typické pro konkrétní formu ataxie. Různé studie prokázaly významnou korelaci mezi stupněm cerebelární atrofie, závažností klinického obrazu a také délkou trvání onemocnění.

Pilotní studie provedená na kohortě 9 dospívajících postižených FRDA, kteří podstoupili 6měsíční léčbu deferipronem, prokázala významné snížení průměrného signálu R2* v cerebelárních dentálních jádrech, indexu zásob železa v tkáních. U pacientů s FRDA byly také prokázány modifikace vzoru fMRI v reakci na specifické úkoly zahrnující jak motorickou, tak plánovací schopnost a protokoly založené na fMRI by mohly nabídnout doplňkový indikátor progrese onemocnění nebo modifikace vyvolané léčbou.

Cíle a účel navrhovaného šetření:

• Test bezpečnosti léčby γIFN podávané po dobu 6 měsíců v konečné dávce 200 mcg třikrát týdně u pacientů s FRDA.
• Otestujte účinek léčby γIFN na klinickou stupnici specifickou pro onemocnění (SARA)
• Otestujte účinek takové léčby na souboru sekundárních zobrazovacích, laboratorních a klinických koncových bodů:

• Změny fMRI u pacientů s FRDA provádějících protokol poklepávání prstem

  • Parametry DTI
  • Tloušťka stěny komory měřená ekokardiogramem (EcoCG)
  • Tloušťka RNFL měřená pomocí OCT
  • Hladiny frataxinu v buněčných lyzátech připravených z mononukleárních buněk periferní krve (PBMC)
  • Měření dopadu změn v kvalitě života a postižení. Na jaké předchozí práci je tento projekt založen? Důkazy o možné účinnosti rekombinantního yIFN u FRDA byly shromážděny jak na zvířecím modelu onemocnění, tak u pacientů s FRDA. U pacientů s FRDA nedávno dokončená studie fáze II hlásila významné zlepšení hodnocení FARS po 3 měsících léčby v režimu 100 mcg, 3krát týdně. Kromě toho další nedávno dokončená studie fáze II naznačuje, že dávkování 200 mcg je u pacientů s FRDA přiměřeně dobře tolerováno.

Kloubový protokol MRI pro pacienty s FRDA ve věku 12-50 let, který zahrnoval DTI, VBM a fMRI podle selektivního motorického paradigmatu, byl testován, validován a implementován ve výzkumném institutu. Podle tohoto protokolu vyšetřovatelé hodnotili 22 pacientů s FRDA a 15 zdravých kontrol s odpovídajícím věkem a pohlavím a zjistili významné rozdíly v parametrech DTI (FA & MD) v cerebelární bílé hmotě, dlouhých senzorických a motorických traktech, hlavních komisurálních traktech a signálu BOLD intenzita a distribuce signálu BOLD během provádění testu poklepávání prstem. Tyto změny specifické pro onemocnění byly nejzřetelnější v ipsilaterálním mozečkovém kortexu. Pozorované změny korelovaly se stupněm neurologického a funkčního poškození měřeného validovanými stupnicemi.

Tyto předběžné výsledky naznačují, že změny DTI a fMRI mohou fungovat jako účinné náhradní koncové body v RCT u pacientů s FRDA.

Design Otevřená pilotní studie. Primární cílový bod bezpečnosti: Bezpečnost γIFN 6měsíční léčby v dávkách 200 mcg 3krát týdně Primární cílový bod účinnosti: Změny skóre SARA během období léčby ve srovnání se změnami zaznamenanými během období před léčbou a následného sledování po léčbě doba

Sekundární koncové body:

o změny v: TUČNÝ signál získaný během selektivní motorické úlohy (klepání prstem)

• Parametry DTI (FA, MD) v cerebelární bílé hmotě, dlouhých a komisurálních traktech

• Tloušťka stěny komory (Eco CG)

  • Tloušťka RNFL (OCT)

• Obsah frataxinu v PBMC
• Změny v měření kvality života (SF-36)
• Změny v měření zdravotního postižení (WHO-DAS 2.0)

Předměty

Kritéria pro zařazení:

• Molekulárně definovaný FRDA,
• ochota zúčastnit se studie a podepsání formuláře informovaného souhlasu.

Aby bylo možné kontrolovat pokračující zhoršování spojené s onemocněním, výzkumníci přijmou pouze ty pacienty, kteří již byli studováni pomocí MRI protokolu a funkčních škál uvedených níže 12 měsíců před začátkem této studie.

Kritéria vyloučení:

• přítomnost jakékoli kontraindikace pro MRI studii,
• přítomnost klinicky významného onemocnění srdce, jater nebo ledvin nebo jiných lékařsky nestabilních stavů.
• Známá citlivost na γIFN.
• Předchozí expozice rekombinantnímu hematopoetinu.
• Trvalé užívání desferipronu nebo jiné specifické FRDA léčby
• těhotenství nebo kojení

Studovaný lék γIFN (Imukin 100 mcg/lahvička)

Léčba bude:

1. dva týdny: 100 mcg/třikrát týdně Od 3. týdne: 200 mcg třikrát týdně po dobu následujících 22 týdnů

   Zobrazovací protokol

   Vyšetření magnetickou rezonancí bude provedeno ve 4 bodech T:

   - T-12 až -6: pro tento bod budou použita data již uložená v minulém roce z publikované studie MRI výzkumníků u 18 subjektů

   - T0: v době náboru

   - T6: po 6 měsících léčby

   - T+6: 6 měsíců po ukončení léčby Protokol bude získán na 3T skeneru vybaveném 32kanálovou hlavovou cívkou a bude zahrnovat morfologické, strukturální (DTI) a funkční (fMRI) sekvence.

   3D T1-vážená sekvence TFE (TR/TE=8,2/3,7, velikost voxelu= 1x1x1 mm, 150 řezů) za účelem získání morfologických dat vhodných pro volumetrickou analýzu pro morfometrii na bázi voxelů.

   Data DTI budou získávána pomocí T2-vážené sekvence EPI (velikost voxelu = 2,5 x 2,5 x 2,5 mm) ve 32 nekolineárních směrech s více hodnotami b (0, 300, 1100 sec/mm2) a budou vyhodnoceny off-line pomocí speciálního softwaru Tortoise. Funkční data budou získávána pomocí T2-vážené EPI sekvence (TR/TE=2000/20, tloušťka=2,5 mm, 40 plátků) pokrývající celý mozek a mozeček.

   Funkční snímky budou pořízeny během úkolu, který vyžaduje manuální koordinaci a přesnost, aby se otestoval možný účinek léčby na funkční organizaci motorických sítí.

   Laboratorní protokol Eco CG studie bude provedena v T0, T6, T+6 se zavedeným protokolem. Monitorování hladin frataxinu bude prováděno v T0, T3 (po 3 měsících) a T6 (po 6 měsících).

   Klinická opatření a monitorování bezpečnosti Vyškolený neurolog navštíví každého pacienta v T0, T3, T6 a T+6 a oznámí mu všechny vitální funkce a zaregistruje další objektivní nálezy včetně nežádoucích příhod (AE).

   Podrobný kontrolní seznam se všemi známými AE hlášenými při léčbě γIFN bude předložen každému účastníkovi v T0, T3, T6.

   Následující krevní test bude proveden v T0, T3, T6:

   - krevní obraz, rychlost sedimentace erytrocytů, Ca2+, Cl-, Na+, Mg2+, K+, albumin, globuliny, glukóza, močovina v krvi, dusík, kyselina močová, kreatinin, aspartáttransamináza, alanintransamináza, železo, feritin, transferin

   Statistická analýza Pro protokol MRI bude každá datová sada zpracována pomocí vyhrazeného potrubí a vhodného softwaru.

   Svazky T1 budou zpracovány standardním kanálem FMRIB Software Library (FSL) a provedením VBM. Jako první krok bude vytvořena šablona šedé hmoty specifická pro studii za použití rutiny "buildtemplateparallel" pokročilých normalizačních nástrojů (ANT), která provádí iterativní konstrukci šablony s elastickými transformacemi.

   Data DTI budou korigována na vířivé proudy a pohybové artefakty a poté bude vypočítán tenzor difúze pomocí nelineárního monoexponenciálního difúzního modelu, čímž se získají mapy „frakční anizotropie“ (FA), „střední difuzivita“ (MD), "radiální difuzivita" (RD) a "axiální difuzivita" (AD).

   Pro kvantifikaci statistických rozdílů v čase budou difúzní data všech subjektů přesunuta do společného prostoru prostřednictvím rigidních, afinních a diffeomorfních registrací založených na samotném difuzním tenzoru. Pomocí transformací vypočítaných na tenzorech budou provedeny 3 různé testy:

   - Tract Based Spatial Statistics (TBSS);

   - Voxelová statistická analýza založená na permutacích;

   - Statistická analýza oblastí zájmu (ROI) se zobecněnými lineárními modely (GLM).

   Data fMRI budou zpracována pomocí Statistical Parametric Mapping 8 (SPM8). U každého subjektu bude provedena analýza pevného efektu první úrovně s použitím globálního lineárního modelu a parametrů pohybu jako zmatků. Pro analýzu na úrovni skupiny bude provedena analýza náhodných účinků s kontrasty získanými v analýze jednoho subjektu. Nakonec bude vypočítán dvouvzorkový t-test pro kontrolu rozdílů v aktivacích v průběhu času.

   Všechna časově závislá data (včetně výsledků neurozobrazování s ohledem na ROI) budou analyzována pomocí vícerozměrných lineárních smíšených modelů, včetně časových bodů jako opakovaného faktoru v rámci subjektu a včetně pohlaví, věku na počátku, trvání onemocnění, let vzdělání a počtu opakování GAA1 v menší alele FXN jako kovariáty bez zájmu. N případ statisticky významného (p<0,05) celkový účinek času, budou provedena párová srovnání mezi časovými body a opravena pro vícenásobná srovnání napříč páry časových bodů. Bude také provedena korelační analýza mezi možnými modifikacemi skóre SARA mezi po sobě jdoucími časovými body a příslušnými změnami ve strukturálních a funkčních měřeních odvozených z MRI.

   Reference (výzkumný projekt):

   - Akhlaghi H, Yu J, Corben L, Georgiou-Karistianis N, Bradshaw JL, Storey E, Delatycki MB, Egan GF. Kognitivní deficity u Friedreichovy ataxie korelují s mikrostrukturálními změnami v dentatorubrálním traktu. Mozeček. 2. října 2013

   - Akhlaghi H, Corben L, Georgiou-Karistianis N, Bradshaw J, Delatycki MB, Storey E, Egan GF. Funkční MRI studie motorické dysfunkce u Friedreichovy ataxie. Brain Res. 30. srpna 2012;1471:138-54.

   - Boddaert N, Le Quan Sang KH, Rötig A, Leroy-Willig A, Gallet S, Brunelle F, Sidi D, Thalabard JC, Munnich A, Cabantchik ZI. Selektivní chelace železa u Friedreichovy ataxie: biologické a klinické důsledky. Krev. 1. července 2007;110(1):401-8.

   - Della Nave R, Ginestroni A, Tessa C, Salvatore E, Bartolomei I, Salvi F, Dotti MT, De Michele G, Piacentini S, Mascalchi M. Degenerace mozkových bílých drah u Friedreichovy ataxie. Studie MRI in vivo využívající prostorovou statistiku založenou na traktu a morfometrii založenou na voxelu. Neuroimage. 1. března 2008; 40 (1): 19-25.

   - Della Nave R, Ginestroni A, Tessa C, Cosottini M, Giannelli M, Salvatore E, Sartucci F, De Michele G, Dotti MT, Piacentini S, Mascalchi M. Strukturální poškození mozku u spinocerebelární ataxie typu 2. Morfometrie založená na voxelu studie. Mov Disord. 2008b 30. dubna;23(6):899-903. doi: 10.1002/mds.21982.

   - Di Prospero NA, Baker A, Jeffries N, Fischbeck KH. Neurologické účinky vysoké dávky idebenonu u pacientů s Friedreichovou ataxií: randomizovaná, placebem kontrolovaná studie. Lancet Neurol. říjen 2007;6(10):878-86.

   - Georgiou-Karistianis N, Akhlaghi H, Corben LA, Delatycki MB, Storey E, Bradshaw JL, Egan GF. Snížená funkční aktivace mozku u Friedreichovy ataxie pomocí úlohy Simonova efektu. Brain and Cognition 79 (2012) 200-208.

   - Jayakumar PN, Desai S, Pal PK, Balivada S, Ellika S, Kalladka D. Funkční koreláty inkoordinace u pacientů se spinocerebelární ataxií 1: předběžná fMRI studie. J Clin Neurosci. březen 2008;15(3):269-77. doi: 10.1016/j.jocn.2007.06.021. Epub 2008, 10. ledna.

   - Mantovan MC, Martinuzzi A, Squarzanti F, Bolla A, Silvestri I, Liessi G, Macchi C, Ruzza G, Trevisan CP, Angelini C. Zkoumání duševního stavu u Friedreichovy ataxie: kombinovaná neuropsychologická, behaviorální a neurozobrazovací studie. Eur J Neurol. Srpen 2006;13(8):827-35.

   - Montermini L, Richter A, Morgan K, Justice CM, Julien D, Castellotti B, Mercier J, Poirier J, Capozzoli F, Bouchard JP, Lemieux B, Mathieu J, Vanasse M, Seni MH, Graham G, Andermann F, Andermann E, Melançon SB, Keats BJ, Di Donato S, Pandolfo M (1997) Fenotypová variabilita ve Friedreichově ataxii: role související expanze tripletů GAA. Ann Neurol 41:675-682.

   - Ormerod IE, Harding AE, Miller DH, Johnson G, MacManus D, du Boulay EP, Kendall BE, Moseley IF, McDonald WI. Magnetická rezonance u degenerativních ataxických poruch.

   - J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1994 leden;57(1):51-7. Posouzení.

   - Pfefferbaum A, Adalsteinsson E, Rohlfing T, Sullivan EV. MRI odhady koncentrace železa v mozku při normálním stárnutí: srovnání metod závislých na poli (FDRI) a fázových (SWI). Neuroobraz. 15. srpna 2009;47(2):493-500.

   - Pierpaoli C, Walker L, Irfanoglu MO, Barnett A, Basser P, Chang L-C, Koay C, Pajevic S, Rohde G, Sarlls J a Wu M. 2010, TORTOISE: integrovaný softwarový balík pro zpracování difúzních MRI dat, 18. výroční zasedání ISMRM, Stockholm, Švédsko, #1597

   - Prakash N, Hageman N, Hua X, Toga AW, Perlman SL, Salamon N. Vzorce změn frakční anizotropie v bílé hmotě cerebelárních stopek odlišují spinocerebelární ataxii-1 od mnohočetné systémové atrofie a dalších syndromů ataxie. Neuroobraz. 2009 Aug;47 Suppl 2:T72-81. doi: 10.1016/j.neuroimage.2009.05.013. Epub 2009 14. května.

   - Schenck JF, Zimmerman EA. Zobrazování železa v mozku pomocí magnetické rezonance: zrod biomarkeru? NMR Biomed. listopad 2004;17(7):433-45. Posouzení.

   - Schmitz-Hübsch T, du Montcel ST, Baliko L, Berciano J, Boesch S, Depondt C, Giunti P, Globas C, Infante J, Kang JS, Kremer B, Mariotti C, Melegh B, Pandolfo M, Rakowicz M, Ribai P, Rola R, Schöls L, Szymanski S, van de Warrenburg BP, Dürr A, Kloggether T, Fancellu R. Škála pro hodnocení a hodnocení ataxie: vývoj nové klinické škály. Neurologie. 13. června 2006;66(11):1717-20.

   - Schulz JB, Dehmer T, Schöls L, Mende H, Hardt C, Vorgerd M, Bürk K, Matson W, Dichgans J, Beal MF, Bogdanov MB. Oxidační stres u pacientů s Friedreichovou ataxií. Neurologie. 12. prosince 2000;55(11):1719-21.

   - Seyer L, Greeley N, Foerster D a kol. Otevřená studie interferonu gama 1b (IFN-γ) u Friedreichovy ataxie. Acta Neurologica Scandinavica 2014 21. října doi: 10.1111/ane.12337

   - Sormani MP, Bruzzi P. MRI léze jako náhrada za relapsy roztroušené sklerózy: metaanalýza randomizovaných studií. Lancet Neurol. 2013 Jul;12(7):669-76. doi: 10.1016/S1474-4422(13)70103-0.

   - Stankiewicz J, Panter SS, Neema M, Arora A, Batt CE, Bakshi R. Železo u chronických mozkových poruch: imaging a neuroterapeutické implikace. Neuroterapeutika. červenec 2007;4(3):371-86.

   - Subramony SH, May W, Lynch D, Gomez C, Fischbeck K, Hallett M, Taylor P, Wilson R, Ashizawa T; Kooperativní Ataxia Group. Měření Friedreichovy ataxie: Interrater spolehlivost neurologické hodnotící stupnice. Neurologie. 12. dubna 2005;64(7):1261-2.

   • Tai G, Corben LA, Gurrin L a kol. Studie až 12 let sledování Friedreichovy ataxie s využitím čtyř měřicích nástrojů. JNNP 2014, 11. srpna jako 10.1136/jnnp-2014-308022
   • Tomassini, B., Arcuri, G., Fortuni, S., Sandi, C., Ezzatizadeh, V., Casali, C., Condo, I., Malisan, F., Al-Mahdawi, S., Pook, M a Testi R. (2012) Interferon gama upreguluje frataxin a koriguje funkční deficity v modelu Friedreichovy ataxie. Hum Mol Genet, 21, 2855-2861.
   • Trouillas P, Takayanagi T, Hallett M, Currier RD, Subramony SH, Wessel K, Bryer A, Diener HC, Massaquoi S, Gomez CM, Coutinho P, Ben Hamida M, Campanella G, Filla A, Schut L, Timann D, Honnorat J, Nighoghossian N, Manyam B. Mezinárodní kooperativní škála hodnocení ataxie pro farmakologické hodnocení cerebelárního syndromu. Ataxia Neuropharmacology Committee Světové federace neurologie. J Neurol Sci. 12. února 1997;145(2):205-11.
   • Velasco-Sánchez D, Aracil A, Montero R, Mas A, Jiménez L, O'Callaghan M, Tondo M, Capdevila A, Blanch J, Artuch R, Pineda M. Kombinovaná terapie idebenonem a deferipronem u pacientů s Friedreichovou ataxií. Mozeček. březen 2011;10(1):1-8.
   • Villanueva-Haba V, Garcés-Sánchez M, Bataller L, Palau F, Vílchez J. Neurozobrazovací studie s morfometrickou analýzou hereditární a idiopatické ataxie. Neurologie. březen 2001;16(3):105-11.
   • ŽELAVA https://science.nichd.nih.gov/confluence/display/nihpd/TORTOISE