Valproat og Levocarnitin hos børn med spinal muskelatrofi

Spinal muskelatrofi er en autosomal recessiv sygdom af varierende sværhedsgrad, der ødelægger motoriske neuroner, hvilket resulterer i atrofi og svaghed af de frivillige muskler. Omkring 95% af tilfældene viser en homozygot deletion/mutation, der involverer exon 7 i SMN1 (overlevelsesmotorneuron 1), hvilket resulterer i den biokemiske mangel på SMN-proteinet.

Selvom patogenesen af ​​spinal muskelatrofi forbliver spekulativ, indbefatter adskillige hypoteser defekt inhibering af apoptose, glutamat excitotoksicitet og mangel på en eller flere neurotrofiske faktorer i nerve eller muskel.

Valproinsyre (VPA), en histon-deacetylase (HDAC)-hæmmer, øger direkte SMN-ekspression i SMA-patientafledte cellelinjer in vitro. Det er også blevet påvist at have neurobeskyttende egenskaber på glutamat-induceret excitotoksicitet via opregulering af alphasynuclein og øger neuritudvækst in vitro.

Det molekylærgenetiske grundlag for spinal muskelatrofi (SMA), en autosomal recessiv neuromuskulær lidelse, er tabet af funktion af overlevelsesmotorneuron-genet (SMN1). SMN2-genet, en næsten identisk kopi af SMN1, er blevet påvist som et lovende mål for SMA-terapi. Transkriptionel SMN2-aktivering eller modulering af dets splejsningsmønster for at øge FL-SMN-niveauer menes at være klinisk gavnlig og derfor en afgørende udfordring i SMA-forskning. Lægemidler såsom valproinsyre, phenylbutyrat og natriumbutyrat, der hovedsageligt fungerer som histon-deacetylaseinhibitorer, kan mediere begge dele: de stimulerer SMN2-gentransskriptionen og/eller genopretter splejsningsmønsteret og hæver derved niveauerne af FL-SMN2-protein.

Indtil dato er 3 åbne forsøg og 1 placebokontrolleret RCT af VPA hos mennesker blevet offentliggjort, som alle indikerer en mulig fordel i styrke og/eller motorisk funktion.

Børn med SMA kan have en nedsat evne til at syntetisere carnitin som følge af væsentligt formindsket skeletmuskelmasse. VPA hæmmer uafhængigt carnitintransport, og dets metabolitter nedbryder carnitinniveauerne ved at binde sig til dem. Så sammen med valproat bør disse patienter suppleres med carnitin.

Spinal muskelatrofi i barndommen (SMA) er en almindelig autosomal recessiv lidelse, som er karakteriseret ved muskelsvaghed på grund af degeneration af motoriske neuroner i rygmarven og hjernestammen. Progression af sygdommen skyldes tab af forreste hornceller, der menes at være forårsaget af apoptose. Positionelle kloningsstrategier har afsløret adskillige genkandidater, herunder genet for Survival Motor Neuron (SMN) og det neuronale apoptoseinhibitoriske protein (NAIP). Begge gener er duplikeret på kromosom 5.

Overlevelsesmotorneuron-transkriptet er kodet af to gener, SMNT og SMNC. Den autosomale recessive proksimale SMA, der kortlægges til 5q12, er forårsaget af mutationer i SMNT-genet. SMNT exon 7 detekteres ikke i ca. 95 % af SMA-tilfældene på grund af enten deletions- eller sekvenskonverteringshændelser.

For nylig har et internationalt samarbejde gennem European Neuromuscular SMA Consortium, som nævnt ovenfor, etableret diagnostiske kriterier.

1. Svaghed er det centrale træk. Svagheden skal være symmetrisk, proksimal mere end distal og ledsaget af hypotoni. Stammen er almindeligvis involveret. Svaghed i benene er karakteristisk større end i armene.
2. Denervering påvist ved elektromyografi, muskelbiopsi og kliniske kriterier. For nylig er tilstedeværelsen af ​​den motoriske overlevelsesgendefekt blevet accepteret som en pålidelig diagnostisk test for spinal muskelatrofi.

Mulige terapeutiske strategier indbefatter brugen af ​​motoriske neurotrofiske midler, glutamathæmmere, histon-deacetylaseinhibitorer og embryonale transplantater.

Valproat, en kortkædet fedtsyrehistondeacetylaseinhibitor, har vist sig at øge proteinniveauet af SMN2 med 2 til 4 gange gennem transkriptionsaktivering og genopretning af den korrekte splejsning af SMN 2 via øgede niveauer af Htra2-beta1 i fibroblastcellelinjer fra SMA patienter, og det har også vist sig at hæve SMN-proteinniveauet også i neuronalt væv.11 Indtil dato er 3 åbne forsøg og 1 placebokontrolleret RCT af VPA hos mennesker blevet offentliggjort, som alle indikerer en mulig fordel i styrke og motorisk funktion. For nylig er resultaterne af CARNI-VAL (valproat og karneval) forsøg blevet offentliggjort. Det er et multicentrisk forsøg med 2 dele. Den første er et dobbeltblindet placebokontrolleret randomiseret forsøg med 61 SMA-patienter i alderen 2 til 8 år. Det har indikeret mulig fordel i motorisk funktion og styrke hos yngre patienter med gunstig og normal BMI-profil. Den anden er et prospektivt enkelt-armet forsøg med valproat og carnitin i 33 ambulante børn i SMA i alderen 3-17 år. Der blev ikke observeret nogen signifikant forbedring i muskelstyrke og funktionel status over en periode på 12 måneder.

Valproat er et FDA godkendt lægemiddel, der har været brugt i mere end tre årtier i epilepsibehandling. Almindelige bivirkninger er dyspepsi og/eller vægtøgning. Mindre almindelige bivirkninger er dysfori, træthed, svimmelhed, døsighed, hårtab, hovedpine, kvalme, sedation og rysten. Det forårsager også hyperammonæmi. Det er også blevet rapporteret at forårsage bloddyskrasier, nedsat leverfunktion, gulsot, trombocytopeni og forlængede koagulationstider.

Fordi der ikke har været nogen effektiv behandling for SMA, består behandlingen indtil dato i at forebygge eller behandle komplikationerne. Komplikationer af alvorlig svaghed omfatter restriktiv lungesygdom, dårlig ernæring, ortopædiske deformiteter, immobilitet og psykosociale problemer. Genspecifik terapi er endnu ikke tilgængelig. Non-invasiv ventilation og perkutan gastrostomi forbedrer angiveligt livskvaliteten uden effekt på overlevelsen. Målet med aktive, men ikke-udmattende øvelser er at opretholde bevægelsesområde, øge muskelfleksibiliteten og forhindre kontrakturer. Genetisk rådgivning bør tilbydes alle familier til patienter med SMA.

Prøvestørrelse Dette er blevet beregnet med MMT som det primære resultat ved brug af gentagne målinger (1 før og 4 efter målinger). Forudsat at gennemsnitlig ± SD MMT-score i kontrolgruppen ved tilmelding er 120± 55 (baseret på baseline-status for patienter, der deltager i vores rutinemæssige myopatiklinik) og forventer en forbedring på mindst 30 % i interventionsarmen (dvs. 156± 55) , med korrelationskoefficient som 0,6, 90 % effekt og 5 % 2-sidet α (dvs. 95 % CI), kræver efterforskerne minimum 25 tilfælde i hver gruppe. I betragtning af et tab på omkring 20 % for at følge op, ville efterforskerne indskrive 30 børn i hver af de 2 undersøgelsesarme, dvs. i alt 60 tilfælde.

Randomisering: Blokrandomisering med variabel blokstørrelse vil blive brugt til at generere tilfældige tal til tildeling af undersøgelsesbørn i en af ​​de to grupper.

Midlertidig analyse Det vil blive udført efter 20 patienter er blevet indskrevet for at vurdere lægemidlets effekt. Hvis effektiviteten er klar, vil yderligere fortsættelse af undersøgelsen ikke være berettiget.

Patientrekruttering

Alle patienter med diagnosen SMA i alderen 2-15 år, der allerede er registreret i Myopathy Clinic of AIIMS, vil blive tilbagekaldt. Der vil blive sendt information til alle statshospitaler i Delhi om, at en sådan undersøgelse er i gang i øjeblikket, og alle henvisninger vil også blive rekrutteret. Disse patienter og alle de nydiagnosticerede på Myopati Clinic, AIIMS vil blive randomiseret i to grupper:

Gruppe I (Fysioterapi + Placebo) Gruppe II (Fysioterapi + Valproat og Levocarnitin) Patienter, der vejer mindre end 20 kg, vil modtage flydende formulering af enten natrium Valproate eller placebo. Patienter, der vejer mere end 20 kg, vil modtage orale tabletter af enten natriumvalproat/placebo.

Dag 1-Dag 10 Dag 11- Dag 20 Dag 21 og frem < 10 Kg 1 ml BD 2 ml BD 2 ml TDS 11-15 Kg 1,5 ml BD 2 ml TDS 3 ml TDS 16-20 Kg 2 ml BD 3 ml TDS 4 ml TDS 21-25 Kg 100 mg (1 fane BD) 200 mg (1 fane BD) 200 mg (1 fane TDS) 26-30 Kg 100 mg (1 fane TDS) 200 mg (1 fane TDS) 200 mg (2 -1 -1) 31-35 kg 100 mg (1 tab TDS) 200 mg (1 tab TDS) 200 mg (2-1-2) Alle patienter i interventionsarmen vil blive suppleret med Carnitin 50 mg pr. kg pr. dag (maksimalt 1000 mg) i 2 opdelte doser under hele valproatbehandlingsperioden. Den anden gruppe vil modtage placebo.

Efterforskerne vil blive blindet over for medicinens kode. Det vil først blive brudt i slutningen af ​​undersøgelsen, eller hvis der er nogen væsentlige bivirkninger.

Valproat bruges allerede til patienter med epilepsi og har ingen væsentlige bivirkninger. Indtil nu er der udover konservativ behandling ingen anden behandling for SMA tilgængelig. Denne retssag er således berettiget.

Periodisk evaluering af dataene vil blive udført af et Data Safety Management Board (DSMB), som vil bestå af fremtrædende eksperter.

Informeret samtykke Det vil blive taget på en behørigt udfærdiget samtykkeerklæring, inden undersøgelsen påbegyndes. Patienten eller hans forælders vil have ret til at trække sig fra undersøgelsen på et hvilket som helst tidspunkt uden at være til ulempe for patienten. Der forventes ingen skadelig effekt, men i tilfælde af forskningsrelateret skade vil den bedst mulige pleje hos AIIMS blive ydet.

En detaljeret historie og fysisk undersøgelse vil blive udført på en foruddesignet proforma. Alle børn vil gennemgå DNA-test for exon7-deletion af SMNT-gen. Alle vil have CPK-niveauer og rutinemæssige hæmogram- og leverfunktionstests. Hvis exon7 deletionen er fraværende, vil der blive udført EMG, NCV og muskelbiopsi. Baselinevurdering vil omfatte en detaljeret muskelkortlægning på en 5-punkts skala i henhold til principperne for manuel muskeltest af en børnefysioterapeut. Andre test vil omfatte funktionel måling ved hjælp af modificeret Hammersmith Functional Motor Scale (MHFMS) og forceret vital kapacitet (FVC), hvor det er muligt.

Patienterne vil blive klinisk evalueret efter 12, 24, 36 og 52 uger ved anamnese, undersøgelse og en omhyggelig muskelkortlægning. Andre test vil omfatte funktionel måling ved hjælp af modificeret Hammersmith Functional Motor Scale (MHFMS) og forceret vital kapacitet (FVC), hvor det er muligt. Overholdelse vil blive sikret ved hvert besøg ved at kontrollere deres medicinpakker for rester af medicin. Efter 24 uger og 52 uger vil der også blive foretaget opfølgning på rutinehæmogram, leverfunktionstests og desuden ved 52 ugers serum valproatniveauer.

MMT-score (manuel muskeltestning) vil blive udtrykt som en samlet score ud af 340. Tilsvarende modificeret Hammersmith Functional Motor Scale (MHFMS) score vil blive udtrykt som samlet score ud af. FVC (Forced vital capacity) vil blive udtrykt i liter. Serum Valproat niveauer vil blive udtrykt i mg/ml. Bivirkningsprofilen for valproat vil blive udtrykt som forekomst af patienter med ovennævnte symptomer. Forekomsten af ​​patienter med lavt blodpladetal (mindre end 1,5 lacs/mm3) og forhøjede leverenzymer (OT og PT mere end 40 U/L) vil blive registreret. Gennemsnitlig ± 2SD-ændring i MMT-score, MHFMS-score og FVC ved hvert besøg vil blive analyseret ved hjælp af Wilcockson ranksumtest og T-test.