CHED – Congenital Hereditäre Endotheliale Dystrophie: Neuer Paradigmenwechsel in der Therapie mit topischen Augentropfen

Einführung:

Der Verlust von Hornhautendothelzellen ist oft mit blinden endothelialen Hornhautdystrophien verbunden: relativ häufiger dominant vererbte (5%) FECD (Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy) und selten rezessive CHED1. Mutationen von SLC4A11, einem reichlich vorhandenen kornealen Transporter für gelöste Stoffe, verursachen CHED und einige Fälle von FECD. SLC4A11 ist ein einzigartiges Mitglied der SLC4-Familie von Bikarbonat-Transportproteinen, die an der basolateralen Oberfläche von Hornhautendothelzellen lokalisiert sind und zum osmotisch getriebenen Wasserfluss vom Stroma zum Kammerwasser beitragen, um den Flüssigkeitshaushalt der Hornhaut aufrechtzuerhalten2.

Während Mutationen und der Verlust des funktionellen SLC4A11 Berichten zufolge mit der Degeneration und dem Tod von Endothelzellen in Zusammenhang stehen, bleiben die detaillierten physiologischen Rollen von SLC4A11 noch unbekannt. Achtundsiebzig verschiedene Mutationen, darunter 42 Missense-, 9 Nonsense-, 4 Spleißstellen und 23 Insertions-Deletions-Mutationen, wurden über das Gen verstreut, von dem in Familien mit CHED aus der indischen Bevölkerung berichtet wurde3. Aktuelle therapeutische Interventionen Penetrierende Keratoplastik, Descemets Stripping Automated Endothelial Keratoplasty (DSAEK) und Descemets Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK) sind mit Problemen konfrontiert, wie z.

Bei der Untersuchung in Modellzellen ist der häufigste molekulare Phänotyp von mutierten Membranproteinen eine leichte Fehlfaltung. Dieser biosynthetische Defekt macht das Protein unfähig, von der Synthesestelle des endoplasmatischen Retikulums (ER) zu seinem normalen zellulären Ort zu gelangen. Beachten Sie, dass die SLC4A11-Lokalisation in der Hornhaut von Patienten mit Endotheldystrophie nicht untersucht wurde; die Schlussfolgerung zur ER-Retention beruht derzeit auf Daten aus Zellkulturmodellen. Die Korrektur solcher Biosynthesedefekte ist ein attraktiver therapeutischer Ansatz für einige genetische Erkrankungen, die Membranproteine ​​betreffen, am besten veranschaulicht durch die Wirksamkeit des Medikaments Lumacaftor bei der Rettung des auf der Zelloberfläche fehlgefalteten Mukoviszidose-Transmembranleitfähigkeitsregulators (CFTR), dem Proteinprodukt der Zyste Fibrose (CF)-Gen.

Daher besteht ein dringender Bedarf, eine alternative Therapie zu finden, die zuverlässig, einfach und erschwinglich ist. Heutzutage besteht großes Interesse daran, sich für eine nicht-invasive Art der Modalität gegenüber invasiven zu entscheiden. Bei Hornhautdystrophien mit SLC4A11-Mutation ist ein solches interessantes Thema die hypothetische Rolle von nichtsteroidalen Antirheumatika (NSAIDs) als medizinisches Management von Hornhautendotheldystrophien.

Die meisten SLC4A11-Mutationen führen zu biosynthetischen Defekten, die durch eine Akkumulation des Proteins im Endoplasmatischen Retikulum und deren Abbau vor Erreichen der Plasmamembran gekennzeichnet sind. Dies erzeugte vermehrt reaktive Sauerstoffspezies, wodurch die Zelle anfälliger für oxidative und mitochondriale Schäden und anfälliger für apoptotischen Tod wurde.

Ein Arzneimittelscreening im kleinen Maßstab zeigte, dass Glafenin, ein nicht mehr verwendetes NSAID, einige SLC4A11-Mutanten an die Zelloberfläche bewegen konnte, was darauf hindeutet, dass andere NSAIDs ebenfalls therapeutisches Potenzial haben könnten.

Darüber hinaus wurden das im endoplasmatischen Retikulum zurückgehaltene Protein und die Auswirkungen verschiedener Medikamente auf seine Expression an der Oberfläche in Studien aufgegriffen, die von Alka et al. an HEK293-Zellen durchgeführt wurden, die CHED- und FECD-Mutationen exprimieren. Sie zeigten die Wirksamkeit von Diclofenac (Voltaren Ophthalmic) und Nepafenac gegenüber anderen NSAIDs bei der Bewegung der Missense-Mutante SLC4A11 im endoplasmatischen Retikulum in 20 von 30 Testzellen. Was eine potenzielle Rolle von NSAIDs bei diesen Erkrankungen zeigte.

Dieses Projekt soll daher NSAIDs, die als Augentropfen erhältlich sind, auf ihre Fähigkeit untersuchen, den Zelloberflächentransport von SLC4A11-Proteinen zu korrigieren.

Seit ihrer ersten Einführung in der Augenheilkunde hat sich die Verwendung von NSAIDs exponentiell ausgeweitet, von therapeutischen Anwendungen, einschließlich der Behandlung von Schmerzen und Entzündungen im Zusammenhang mit Augenoperationen, zur Vorbeugung und Behandlung von zystoidem Makulaödem (CME) im Zusammenhang mit Kataraktoperationen, zur intraoperativen und intraoperativen Verbesserung der Mydriasis multiple entzündliche Augenerkrankungen, wie saisonale allergische Konjunktivitis, virale Konjunktivitis, Uveitis, Episkleritis und Skleritis, sowie bei Netzhaut- und Aderhauterkrankungen.

Der Hauptgrund dafür ist, dass sie (i) einfach zu handhaben, (ii) nicht-invasiv, (iii) gut verträglich sind, (iv) ausreichende okulare Arzneimittelkonzentrationen aufweisen und gleichzeitig die mit der oralen Verabreichung verbundenen systemischen Nebenwirkungen vermeiden.

Nichtsdestotrotz ist die Bioverfügbarkeit des Augenarzneimittels in den herkömmlichen topischen Formulierungen notorisch schlecht, da nur 1–5% des auf die Oberfläche aufgetragenen Arzneimittels die Hornhaut durchdringen.

Neben diesen anatomischen und physiologischen Beschränkungen des Auges ist ein weiterer einschränkender Faktor, dem man bei entzündungshemmenden Arzneimitteln oder immunsuppressiven Mitteln begegnet, ihre schlechte Wasserlöslichkeit.

Der Prodrug-Ansatz ist ein chemischer Weg, um die Durchlässigkeit von Arzneimitteln zu verbessern. Das synthetisierte inaktive Prodrug weist eine bessere Penetration in die Hornhaut auf und wird, sobald es in situ ist, entweder chemisch und/oder enzymatisch metabolisiert, um aktiv zu werden. Es wurde untersucht, dass Nepafenac, ein Amid-Prodrug von Amfenac, das zur pharmakologischen NSAID-Klasse der Arylessigsäure gehört, in vitro einen fast sechsfach höheren Permeationskoeffizienten als Diclofenac zeigte.

In vivo durchdringt Nepafenac nach topischer Verabreichung am Auge leicht Hornhaut- und Netzhautgewebe.

In diesem Zusammenhang soll die Studie die spezifische Anwendung von NSAID-Augentropfen (Nepafenac) als vielversprechenden neuen Therapieansatz zur Behandlung von Kindern mit CHED untersuchen.

Es gibt keine veröffentlichten Berichte über Studien am Menschen zur Anwendung von NSAID-Augentropfen bei kongenitaler hereditärer Endotheldystrophie.

Ziele:

Es sollte der klinische Nutzen topischer ophthalmischer NSAIDs bei der Umkehrung oder Verzögerung der Hornhauttrübung bei Kindern mit CHED festgestellt werden

Studienbereich/ Setting: Cornea and Anterior Segment Services, Kallam Anji Reddy Campus, L V Prasad, Eye Institute, Hyderabad

Studiendauer: 2 Jahre: 15. Dezember 2020 - 15. Dezember 2022

Stichprobengröße: Da es sich um eine neuartige Studie ohne andere frühere Arbeiten handelt, beträgt die Populationsgröße mindestens 30 Augen

Studienpopulation: Diagnostizierte Fälle von angeborener hereditärer Endotheldystrophie, die die Einschlusskriterien erfüllen

Studiendesign: Doppelblinde, placebokontrollierte, einfache randomisierte Kontrollstudie: Eine Studie mit gepaartem Auge

Statistische Methode: Die Daten dieser Studie werden mit dem t-Test oder χ2-Test verglichen, je nachdem, ob die Daten parametrischer oder nichtparametrischer Natur sind

Methodik:

Targeting der SLC4A11-Mutation mit ophthalmischer NSAID-Zubereitung:

Testarzneimittel sind Nepafenac-Augentropfen 0,1 % w/v. Bei der Dosierung von 4 Tropfen zum Einträufeln in das Testauge 1 Tropfen 4 mal täglich (alle 4 Stunden), also morgens, nachmittags, abends und nachts. Dies soll für eine Dauer von 6 Monaten fortgesetzt werden.

Das Kontrollarzneimittel sind Carboxy-Methylcellulose-Natrium-Gleitmittel-Augentropfen 0,5 % Gew./Vol. in der gleichen Dosierung wie die Test-Augentropfen, aber im Kontrollauge.

Das Testauge wird durch einfache Randomisierung ausgewählt. Bei allen Fällen mit einer geraden Seriennummer ist das rechte Auge das Testauge und bei den Fällen mit ungerader Nummer ist das linke Auge das Testauge.

Um die Verblindung des Patienten und der Prüfärzte sicherzustellen, werden beide Tropfen in identischen Flaschen abgegeben und mit den Buchstaben „R“ und „L“ neu gekennzeichnet, die angeben, für welches Auge der Patient sie verwenden wird. Dies wird im Voraus durchgeführt, wobei nur ein Mitglied der Studie die Liste der Identität von Arzneimitteln hat. Dieselbe Person stellt den Patienten auch das entsprechend gekennzeichnete Medikament zur Verfügung und ist nicht an der klinischen Bewertung und Analyse der Patientendaten beteiligt.

Um die Compliance der Patienten zu überprüfen, müssen die Patienten bei jedem Besuch die gebrauchten Flaschen holen und es werden neue bereitgestellt. Da jede Flasche 5 ml Lösung enthält, reichen sie jeweils für 25-30 Tage, wie es unser Nachsorgeplan für die Patienten sein wird.