Valproat und Levocarnitin bei Kindern mit spinaler Muskelatrophie

Spinale Muskelatrophie ist eine autosomal-rezessive Erkrankung unterschiedlichen Schweregrades, die Motoneuronen zerstört, was zu Atrophie und Schwäche der willkürlichen Muskeln führt. Etwa 95 % der Fälle zeigen eine homozygote Deletion/Mutation, die Exon 7 in SMN1 (Survival Moto Neuron 1) betrifft, was zu einem biochemischen Mangel des SMN-Proteins führt.

Obwohl die Pathogenese der spinalen Muskelatrophie spekulativ bleibt, umfassen mehrere Hypothesen eine fehlerhafte Hemmung der Apoptose, Glutamat-Exzitotoxizität und das Fehlen eines oder mehrerer neurotropher Faktoren in Nerven oder Muskeln.

Valproinsäure (VPA), ein Inhibitor der Histon-Deacetylase (HDAC), erhöht direkt die SMN-Expression in von SMA-Patienten stammenden Zelllinien in vitro. Es wurde auch gezeigt, dass es neuroprotektive Eigenschaften bei Glutamat-induzierter Exzitotoxizität durch Hochregulierung von Alpha-Synuclein hat und das Neuritenwachstum in vitro erhöht.

Die molekulargenetische Grundlage der spinalen Muskelatrophie (SMA), einer autosomal rezessiv vererbten neuromuskulären Erkrankung, ist der Funktionsverlust des Survival-Motoneuron-Gens (SMN1). Das SMN2-Gen, eine nahezu identische Kopie von SMN1, wurde als vielversprechendes Ziel für die SMA-Therapie entdeckt. Es wird angenommen, dass die transkriptionelle SMN2-Aktivierung oder Modulation seines Splicing-Musters zur Erhöhung der FL-SMN-Spiegel klinisch vorteilhaft und daher eine entscheidende Herausforderung in der SMA-Forschung ist. Medikamente wie Valproinsäure, Phenylbutyrat und Natriumbutyrat, die hauptsächlich als Histon-Deacetylase-Hemmer wirken, können beides vermitteln: Sie stimulieren die SMN2-Gentranskription und/oder stellen das Spleißmuster wieder her, wodurch die Spiegel des FL-SMN2-Proteins erhöht werden.

Bis heute wurden 3 Open-Label-Studien und 1 Placebo-kontrollierte RCT von VPA bei menschlichen Probanden veröffentlicht, die alle auf einen möglichen Vorteil in Bezug auf Kraft und/oder motorische Funktion hinweisen.

Kinder mit SMA können eine reduzierte Kapazität zur Synthese von Carnitin haben, was auf eine deutlich verringerte Skelettmuskelmasse zurückzuführen ist. VPA hemmt unabhängig den Carnitintransport und seine Metaboliten verringern den Carnitinspiegel, indem sie an sie binden. Daher sollten diese Patienten zusammen mit Valproat mit Carnitin ergänzt werden.

Spinale Muskelatrophie (SMA) im Kindesalter ist eine häufige autosomal-rezessive Erkrankung, die durch Muskelschwäche aufgrund der Degeneration von Motoneuronen im Rückenmark und in den Kernen des Hirnstamms gekennzeichnet ist. Das Fortschreiten der Krankheit ist auf den Verlust von Vorderhornzellen zurückzuführen, von denen angenommen wird, dass sie durch Apoptose verursacht werden. Positionsklonierungsstrategien haben mehrere Genkandidaten aufgedeckt, darunter das Gen für das Survival Motor Neuron (SMN) und das neuronale Apoptose-Inhibitorprotein (NAIP). Beide Gene sind auf Chromosom 5 dupliziert.

Das Überlebens-Motoneuron-Transkript wird von zwei Genen kodiert, SMNT und SMNC. Die autosomal-rezessive proximale SMA, die auf 5q12 abgebildet wird, wird durch Mutationen im SMNT-Gen verursacht. SMNT-Exon 7 wird in etwa 95 % der SMA-Fälle aufgrund von Deletion- oder Sequenzumwandlungsereignissen nicht erkannt.

Kürzlich hat eine internationale Zusammenarbeit des European Neuromuscular SMA Consortium, wie oben erwähnt, diagnostische Kriterien festgelegt.

1. Schwäche ist das zentrale Merkmal. Die Schwäche sollte symmetrisch sein, mehr proximal als distal, und von Hypotonie begleitet sein. Der Stamm ist häufig beteiligt. Schwäche in den Beinen ist charakteristischerweise größer als in den Armen.
2. Denervation nachgewiesen durch Elektromyographie, Muskelbiopsie und klinische Kriterien. In letzter Zeit hat sich das Vorhandensein des Survival-Motor-Gendefekts als zuverlässiger diagnostischer Test für spinale Muskelatrophie durchgesetzt.

Mögliche therapeutische Strategien umfassen die Verwendung von motorischen neurotrophen Mitteln, Glutamat-Inhibitoren, Histon-Deacetylase-Inhibitoren und embryonalen Transplantaten.

Valproat, ein kurzkettiger Fettsäure-Histon-Deacetylase-Hemmer, erhöht nachweislich den Proteinspiegel von SMN2 um das 2- bis 4-fache durch Transkriptionsaktivierung und Wiederherstellung des korrekten Spleißens von SMN 2 über erhöhte Spiegel von Htra2-beta1 in Fibroblasten-Zelllinien von SMA Patienten, und es wurde auch gezeigt, dass es den SMN-Proteinspiegel auch in neuronalem Gewebe erhöht.11 Bis heute wurden 3 Open-Label-Studien und 1 Placebo-kontrollierte RCT mit VPA bei menschlichen Probanden veröffentlicht, die alle auf einen möglichen Nutzen für Kraft und Motorik hinweisen. Kürzlich wurden die Ergebnisse der CARNI-VAL-Studie (Valproat und Karneval) veröffentlicht. Es handelt sich um eine multizentrische Studie mit 2 Teilen. Die erste ist eine doppelblinde, placebokontrollierte, randomisierte Studie mit 61 SMA-Patienten im Alter von 2 bis 8 Jahren. Es hat einen möglichen Nutzen in der Motorik und Kraft bei jüngeren Patienten mit günstigem und normalem BMI-Profil gezeigt. Die zweite ist eine prospektive einarmige Studie mit Valproat und Carnitin bei 33 ambulanten Kindern mit SMA im Alter von 3 bis 17 Jahren. Über einen Zeitraum von 12 Monaten wurde keine signifikante Verbesserung der Muskelkraft und des Funktionsstatus festgestellt.

Valproat ist ein von der FDA zugelassenes Medikament, das seit mehr als drei Jahrzehnten in der Behandlung von Epilepsie eingesetzt wird. Häufige Nebenwirkungen sind Dyspepsie und/oder Gewichtszunahme. Weniger häufige Nebenwirkungen sind Dysphorie, Müdigkeit, Schwindel, Benommenheit, Haarausfall, Kopfschmerzen, Übelkeit, Sedierung und Zittern. Es verursacht auch Hyperammonämie. Es wurde auch berichtet, dass es Blutdyskrasie, eingeschränkte Leberfunktion, Gelbsucht, Thrombozytopenie und verlängerte Gerinnungszeiten verursacht.

Da es keine wirksame Therapie für SMA gibt, besteht die Behandlung bis heute darin, die Komplikationen zu verhindern oder zu behandeln. Zu den Komplikationen einer schweren Schwäche gehören eine restriktive Lungenerkrankung, schlechte Ernährung, orthopädische Missbildungen, Immobilität und psychosoziale Probleme. Eine genspezifische Therapie steht noch nicht zur Verfügung. Berichten zufolge verbessern nichtinvasive Beatmung und perkutane Gastrostomie die Lebensqualität ohne Auswirkungen auf das Überleben. Das Ziel aktiver, aber nicht ermüdender Übungen ist es, den Bewegungsumfang aufrechtzuerhalten, die Muskelflexibilität zu erhöhen und Kontrakturen vorzubeugen. Genetische Beratung sollte allen Familien von Patienten mit SMA angeboten werden.

Stichprobengröße Dies wurde mit MMT als primärem Ergebnis unter Verwendung von Messwiederholungsdesign (1 Vor- und 4 Nachmessungen) berechnet. Unter der Annahme eines mittleren ± SD MMT-Scores in der Kontrollgruppe bei der Aufnahme von 120 ± 55 (basierend auf dem Ausgangsstatus der Patienten, die unsere routinemäßige Myopathie-Klinik besuchen) und einer erwarteten Verbesserung von mindestens 30 % im Interventionsarm (d. h. 156 ± 55) , mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,6, 90 % Power und 5 % zweiseitigem α (d. h. 95 % KI), verlangen die Ermittler mindestens 25 Fälle in jeder Gruppe. Unter Berücksichtigung eines Verlusts von etwa 20 % für die Nachverfolgung würden die Ermittler 30 Kinder in jeden der beiden Studienarme einschreiben, d. h. insgesamt 60 Fälle.

Randomisierung: Durch Blockrandomisierung mit variabler Blockgröße werden Zufallszahlen für die Zuordnung der Studienkinder zu einer der beiden Gruppen generiert.

Zwischenanalyse Sie wird durchgeführt, nachdem 20 Patienten aufgenommen wurden, um die Wirksamkeit des Medikaments zu beurteilen. Bei eindeutiger Wirksamkeit ist eine weitere Fortsetzung der Studie nicht gerechtfertigt.

Patientenrekrutierung

Alle Patienten mit SMA-Diagnose im Alter von 2 bis 15 Jahren, die bereits in der Myopathie-Klinik von AIIMS registriert sind, werden zurückgerufen. Alle Regierungskrankenhäuser in Delhi werden darüber informiert, dass eine solche Studie derzeit durchgeführt wird, und alle Überweisungen werden ebenfalls rekrutiert. Diese Patienten und alle neu in der Myopathie-Klinik diagnostizierten AIIMS werden in zwei Gruppen randomisiert:

Gruppe I (Physiotherapie + Placebos) Gruppe II (Physiotherapie + Valproat und Levocarnitin) Patienten, die weniger als 20 kg wiegen, erhalten eine flüssige Formulierung von entweder Natrium-Valproat oder Placebo. Patienten, die mehr als 20 kg wiegen, erhalten orale Tabletten mit entweder Natriumvalproat oder Placebo.

Tag 1 - Tag 10 Tag 11 - Tag 20 Tag 21 und danach < 10 kg 1 ml BD 2 ml TD 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 Tab BD) 200 mg (1 Tab BD) 200 mg (1 Tab TDS) 26-30 Kg 100 mg (1 Tab TDS) 200 mg (1 Tab TDS) 200 mg (2 -1 -1) 31-35 Kg 100 mg (1 Tablette TDS) 200 mg (1 Tablette TDS) 200 mg (2-1-2) Alle Patienten im Interventionsarm werden mit Carnitin 50 mg pro kg pro Tag (maximal 1000 mg) ergänzt in 2 getrennten Dosen während der gesamten Dauer der Valproat-Therapie. Die andere Gruppe erhält Placebo.

Die Ermittler werden gegenüber dem Code des Medikaments geblendet. Es wird nur am Ende der Studie unterbrochen oder wenn erhebliche Nebenwirkungen auftreten.

Valproat wird bereits bei Patienten mit Epilepsie eingesetzt und hat keine nennenswerten Nebenwirkungen. Bis heute ist neben der konservativen Behandlung keine andere Behandlung für SMA verfügbar. Dieser Versuch ist somit gerechtfertigt.

Die regelmäßige Auswertung der Daten erfolgt durch ein Data Safety Management Board (DSMB), das sich aus namhaften Experten zusammensetzt.

Einverständniserklärung Sie wird vor Beginn der Studie auf einem ordnungsgemäß ausgefertigten Einverständnisformular abgegeben. Der Patient oder seine Eltern haben das Recht, die Studie jederzeit ohne Nachteile für den Patienten abzubrechen. Es werden keine schädlichen Auswirkungen erwartet, aber im Falle einer forschungsbedingten Verletzung wird die bestmögliche Versorgung bei AIIMS gewährleistet.

Eine ausführliche Anamnese und körperliche Untersuchung werden auf einem vorgefertigten Proforma durchgeführt. Alle Kinder werden einem DNA-Test auf Exon7-Deletion des SMNT-Gens unterzogen. Alle werden CPK-Werte und routinemäßige Blutbild- und Leberfunktionstests haben. Wenn die Exon7-Deletion fehlt, werden EMG, NCV und Muskelbiopsie durchgeführt. Die Ausgangsbeurteilung umfasst eine detaillierte Muskelkartierung auf einer 5-Punkte-Skala gemäß den Prinzipien manueller Muskeltests durch einen Kinderphysiotherapeuten. Andere Tests umfassen funktionelle Messungen unter Verwendung der modifizierten Hammersmith Functional Motor Scale (MHFMS) und forcierter Vitalkapazität (FVC), wo immer dies möglich ist.

Die Patienten werden nach 12, 24, 36 und 52 Wochen durch Anamnese, Untersuchung und eine sorgfältige Muskelkartierung klinisch untersucht. Andere Tests umfassen funktionelle Messungen unter Verwendung der modifizierten Hammersmith Functional Motor Scale (MHFMS) und forcierter Vitalkapazität (FVC), wo immer dies möglich ist. Die Einhaltung wird bei jedem Besuch sichergestellt, indem die Medikamentenpackungen auf Medikamentenreste überprüft werden. Nach 24 Wochen und 52 Wochen werden auch routinemäßige Blutbilduntersuchungen, Leberfunktionstests und zusätzlich nach 52 Wochen Serumvalproatspiegel durchgeführt.

Der MMT-Score (manueller Muskeltest) wird als Gesamtpunktzahl von 340 ausgedrückt. Der ähnlich modifizierte Hammersmith Functional Motor Scale (MHFMS) Score wird als Gesamtscore aus ausgedrückt. FVC (Forced Vital Capacity) wird in Litern ausgedrückt. Serum-Valproatspiegel werden in mg/ml ausgedrückt. Das Nebenwirkungsprofil von Valproat wird als Inzidenz von Patienten mit den oben genannten Symptomen ausgedrückt. Das Auftreten von Patienten mit niedriger Thrombozytenzahl (weniger als 1,5 lacs/mm3) und erhöhten Leberenzymen (OT und PT über 40 U/l) wird erfasst. Die mittlere ± 2SD-Änderung des MMT-Scores, MHFMS-Scores und FVC bei jedem Besuch wird mit dem Wilcockson-Rangsummentest und dem T-Test analysiert.