CHED - Medfødt arvelig endoteldystrofi: nyt paradigmeskifte i terapi med topiske øjendråber

Introduktion:

Tab af endotelceller i hornhinden er ofte forbundet med blindende endotheliale hornhindedystrofier: ses relativt hyppigere dominant nedarvet (5%) FECD (Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy) og sjælden recessiv CHED1. Mutationer af SLC4A11, en rigelig hornhindetransportør, forårsager CHED og nogle tilfælde af FECD. SLC4A11 er et unikt medlem af SLC4-familien af ​​bikarbonattransportproteiner lokaliseret på den basolaterale overflade af hornhindens endotelceller, som bidrager til osmotisk drevet vandflux fra stroma til kammervand for at opretholde hornhindevæskebalance2.

Mens mutationer og tab af funktionel SLC4A11 rapporteres at være forbundet med degeneration og død af endotelceller, forbliver de detaljerede fysiologiske roller af SLC4A11 stadig ukendte. Otteoghalvfjerds forskellige mutationer, inklusive 42-missense, 9-nonsense, 4-splejsningssteder og 23 insertions-deletionsmutationer, er blevet spredt over genet rapporteret i familier med CHED fra indiske populationer3. Nuværende terapeutiske interventioner Penetrerende keratoplastik, Descemets Stripping Automated Endothelial Keratoplasty (DSAEK) og Descemets Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK) står over for problemer såsom mangel på donorhornhinder, komplekse kirurgiske procedurer og forekomsten af ​​graftsvigt i akutte, kroniske faser45.

Når de studeres i modelceller, er den mest almindelige molekylære fænotype af mutante membranproteiner mild fejlfoldning. Denne biosyntetiske defekt gør proteinet ude af stand til at transitere fra det endoplasmatiske reticulum (ER) syntesested til dets normale cellulære placering. Bemærk, at SLC4A11-lokalisering i hornhinder hos patienter med endoteldystrofi ikke er blevet undersøgt; konklusionen om ER-retention hviler i øjeblikket på data fra cellekulturmodeller. Korrigering af sådanne biosyntetiske defekter er en attraktiv terapeutisk tilgang til nogle genetiske sygdomme, der påvirker membranproteiner, bedst eksemplificeret ved effektiviteten af ​​lægemidlet, Lumacaftor, til at redde celleoverfladen fejlfoldet cystisk fibrose transmembran konduktansregulator (CFTR), proteinproduktet fra den cystiske fibrose (CF) gen.

Der er således et presserende behov for at finde alternativ behandling, som er pålidelig, enkel og overkommelig. Der er nu en dag blevet stor interesse for at vælge en ikke-invasiv metode frem for invasive. I SLC4A11 mutations hornhindedystrofier er et sådant emne af interesse den hypotese, som ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler (NSAID'er) spiller som en medicinsk behandling af corneale endoteldystrofier.

De fleste SLC4A11-mutationer fører til biosyntetiske defekter markeret ved akkumulering af proteinet i det endoplasmatiske reticulum og deres nedbrydning før de når plasmamembranen. Dette genererede øgede reaktive oxygenarter, hvilket gjorde cellen mere sårbar over for oxidativ og mitokondriel skade og mere tilbøjelig til apoptotisk død.

En lægemiddelscreening i lille skala viste, at Glafenine, et nedlagt NSAID, var i stand til at flytte nogle SLC4A11-mutanter til celleoverfladen, hvilket tyder på, at andre NSAID'er også kan have terapeutisk potentiale.

Yderligere blev det tilbageholdte protein i det endoplasmatiske retikulum og virkningerne af forskellige lægemidler på dets ekspression til overfladen taget op af undersøgelser udført af Alka et al på HEK293-celler, der udtrykker CHED- og FECD-mutation. De viste effektiviteten af ​​Diclofenac (Voltaren Ophthalmic) og Nepafenac i forhold til andre NSAID'er til at flytte den endoplasmatiske retikulum-retainerede missense-mutant SLC4A11 i 20 ud af 30 testceller. Hvilket viste en potentiel rolle af NSAID'er under disse tilstande.

Dette projekt skal således screene NSAID'er, der er tilgængelige som øjendråber, for deres evne til at korrigere den celleoverfladehandel af SLC4A11-proteiner.

Siden deres første introduktion i oftalmologi er brugen af ​​NSAID'er blevet eksponentielt udvidet, fra terapeutiske anvendelser, herunder behandling af smerte og betændelse forbundet med oftalmiske operationer, til forebyggelse og behandling af cystoid makulært ødem (CME) forbundet med kataraktkirurgi, forstærkning af mydriasis intraoperativt og i multiple inflammatoriske oftalmiske sygdomme, såsom sæsonbetinget allergisk conjunctivitis, viral conjunctivitis, uveitis, episcleritis og scleritis, såvel som i retinale og choroidale sygdomme.

Hovedårsagen til dette er, at de er- (i) lette at håndtere (ii) ikke-invasive, (iii) veltolererede (iv) tilstrækkelige øjenlægemiddelkoncentrationer, samtidig med at de undgår de systemiske bivirkninger forbundet med oral administration.

Ikke desto mindre er den okulære lægemiddelbiotilgængelighed i de konventionelle topiske formuleringer notorisk dårlig, da kun 1-5 % af lægemidlet påført overfladen trænger ind i hornhinden.

Udover disse okulære anatomiske og fysiologiske begrænsninger er en anden begrænsende faktor, som man støder på med anti-inflammatoriske lægemidler eller immunsuppressive midler, deres dårlige vandopløselighed.

Prodrug-tilgangen er en kemisk måde at øge lægemiddelpermeabiliteten på. Det syntetiserede inaktive prodrug udviser en bedre hornhindepenetration og, når det først er in situ, metaboliseres det enten kemisk og/eller enzymatisk til at blive aktivt. Det blev undersøgt, at nepafenac, et amid-prodrug af amfenac, tilhørende den farmakologiske NSAID-klasse af aryl-eddikesyre, in vitro viste en næsten seks gange større permeationskoefficient end diclofenac.

In vivo krydser nepafenac let hornhinde- og nethindevæv efter topisk okulær administration.

I denne sammenhæng er undersøgelsen beregnet til at udforske den specifikke anvendelse af NSAID øjendråber (Nepafenac) som en lovende ny terapeutisk tilgang til behandling af børn med CHED.

Der er ingen offentliggjorte rapporter om forsøg på mennesker til anvendelse af NSAID-øjendråber i tilfælde af medfødt arvelig endoteldystrofi.

Mål:

For at fastslå den kliniske nytte af topiske oftalmiske NSAID'er til at vende eller forsinke hornhindens uklarhed hos børn med CHED

Undersøgelsesområde/miljø: Hornhinde- og anteriorsegmenttjenester, Kallam Anji Reddy campus, LV Prasad, Eye Institute, Hyderabad

Studievarighed: 2 år: 15. december 2020 - 15. december 2022

Prøvestørrelse: Da det er en ny undersøgelse uden andre tidligere værker, vil populationsstørrelsen være minimum 30 øjne

Undersøgelsespopulation: Diagnosticerede tilfælde af medfødt arvelig endoteldystrofi, der opfylder inklusionskriterierne

Studiedesign: Dobbeltblindet, placebokontrolleret, simpelt randomiseret kontrolforsøg: Et parret øjenstudie

Statistisk metode: Dataene fra denne undersøgelse vil blive sammenlignet ved at bruge t-testen eller χ2-testen afhængigt af om dataene er parametriske eller ikke-parametriske.

Metode:

Målretning af SLC4A11-mutation ved hjælp af oftalmisk NSAID-præparat:

Testlægemidlet er Nepafenac øjendråber 0,1% w/v. Gives i en dosis på 4 dråber, der skal dryppes i testøjet 1 dråbe 4 gange dagligt (hver 4. time). Det vil sige morgen, eftermiddag, aften og om natten. Dette skal fortsættes i 6 måneders varighed.

Kontrollægemidlet er Carboxy-methylcellulosenatrium-smøremiddel øjendråber 0,5 % w/v i samme dosis som testøjedråben, men i kontroløjet.

Testøjet vil blive valgt af Simple Randomization. For alle tilfældene med et lige serienummer vil det højre øje være testøjet og for de ulige nummererede tilfælde vil det venstre øje være testøjet.

For at sikre blinding af patienten og efterforskerne vil begge dråberne blive dispenseret i identiske flasker og ommærket med bogstavet 'R' og 'L', der angiver, hvilket øje patienten skal bruge dem. Dette vil blive gjort i forvejen, hvor kun ét medlem af undersøgelsen har listen over lægemidlers identitet. Den samme person vil også levere det passende mærkede lægemiddel til patienterne og vil ikke være en del af den kliniske evaluering og analyse af patientens data.

For at kontrollere patienternes overholdelse, vil patienterne blive bedt om at få de brugte flasker ved hvert besøg, og nye vil blive leveret. Da hver flaske indeholder 5 ml opløsning, holder de i 25-30 dage hver, ligesom vores opfølgningsplan for patienterne vil være.