Bewertung der Sicherheit, Verträglichkeit und Wirksamkeit von APR-2020 bei pädiatrischen und jugendlichen Patienten mit RPS19-defizienter Diamond-Blackfan-Anämie

Diese offene, einarmige Studie bewertet die Sicherheit und Wirksamkeit von APR-2020 bei transfusionsabhängigen, steroidresistenten pädiatrischen und jugendlichen Patienten mit RPS19-defizienter Diamond-Blackfan-Anämie (DBA).

Hintergrund der Erkrankung: DBA ist ein kongenitales Knochenmarkversagenssyndrom, das durch eine früh einsetzende hypoplastische Anämie infolge einer selektiven erythroiden Aplasie gekennzeichnet ist. Die zentrale hämatologische Manifestation ist eine schwere normochrome, makrozytäre Anämie bei erhaltener Leukozyten- und Thrombozytenzahl. Bei etwa 90 % der Betroffenen manifestieren sich hämatologische Anomalien innerhalb des ersten Lebensjahres; das mediane Alter bei klinischer Präsentation liegt bei etwa 2 Monaten, mit einem medianen Diagnosealter von 3 Monaten (Sieff 2023).

Genotyp-Phänotyp-Daten haben erhebliche klinische Heterogenität sowohl innerhalb als auch zwischen molekularen Subtypen gezeigt. Dementsprechend wurde der Begriff DBA-Syndrom eingeführt, um das breitere phänotypische Spektrum widerzuspiegeln, das die klassische DBA – mit einer geschätzten Inzidenz von 5 bis 10 pro Million Lebendgeburten ohne signifikante Geschlechtspräferenz – sowie nicht-klassische oder abgeschwächte Verlaufsformen umfasst. Die meisten Patienten zeigen eine retikulozytopenische (hyporegenerative) Anämie, die mit einer beeinträchtigten Differenzierung und Reifung erythroider Vorläuferzellen einhergeht, mit oder ohne assoziierte kongenitale Anomalien oder Wachstumsstörungen (Vlachos et al. 2018).

DBA wird hauptsächlich durch heterozygote pathogene Varianten in Genen verursacht, die für ribosomale Proteine (RPs) kodieren, was zu ribosomaler Haploinsuffizienz und defekter Ribosomenbiogenese führt. Die am häufigsten beteiligten Gene umfassen RPS19 (25–30 %), RPL5 (7–12 %), RPS26 (6–9 %), RPL11 (5–7 %), RPS24 (2–3 %) und RPS10 (1–3 %). Zusätzliche RP-Genvarianten wurden mit geringerer Häufigkeit identifiziert (Sieff 2023; Wlodarski et al. 2024). RPS19 bleibt das am häufigsten mutierte Gen bei DBA (Da Costa et al. 2020; Sieff 2023; Wlodarski et al. 2024). Seltene pathogene Varianten in nicht-ribosomalen Proteingenen, die mit DBA-ähnlichen Phänotypen assoziiert sind – wie GATA1, TSR2 und EPO – wurden ebenfalls beschrieben, machen jedoch insgesamt weniger als 1 % der Fälle aus (Da Costa et al. 2020; Wlodarski et al. 2024).

Für die Aufnahme in die vorliegende Studie infrage kommende Patienten haben eine bestätigte DBA-Diagnose, die auf pathogene Varianten in RPS19 zurückzuführen ist.

Studienpopulation: Das Protokoll wird 4 Probanden mit genetisch bestätigter RPS19-defizienter DBA einschließen, die eine transfusionsabhängige, kortikosteroidrefraktäre Erkrankung aufweisen.

Studienmedikament: Das Studienmedikament APR-2020 ist eine Gentherapie, die aus autologen hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen (HSPCs) des Clusters of Differentiation (CD)34+ besteht, die aus mobilisiertem peripherem Blut (PB) von Probanden mit RPS19-defizienter DBA gewonnen werden. Diese CD34+ Zellen werden ex vivo mit dem hochgereinigten und konzentrierten selbst-inaktivierenden (SIN) Lentiviralvektor (LVV) der dritten Generation des Sponsors behandelt, der das funktionelle RPS19-Gen bereitstellt.

Die Wirksamkeit von APR-2020 wurde durch eine Rettung des DBA-Phänotyps im RPS19-defizienten DBA-Mausmodell sowie durch in vitro und in vivo RPS19-Gentransfer in RPS19-defiziente murine hämatopoetische Stamm- und Vorläuferzellen unter Verwendung des proprietären Vektors von Apriligen nachgewiesen. (Liu et al. 2022).

APR-2020 soll die Haploinsuffizienz der RPS19-Genexpression bei Patienten mit DBA ergänzen. APR-2020 liefert genkorrigierte multipotente Vorläuferzellen mit einem Fitnessvorteil, von dem erwartet wird, dass er das Engraftment und die klonale Expansion korrigierter Zellen ohne Notwendigkeit einer myeloablativen Konditionierung ermöglicht, wodurch die konditionierungsbedingte Toxizität in dieser vulnerablen pädiatrischen Population eliminiert wird. Die genannten präklinischen Studien generierten Daten, die die Bewertung von APR-2020 ohne jegliche genotoxische Konditionierung unterstützen. (Dahl et al. 2021; Garelli et al. 2019; Yoshida et al. 2025)

Die Expression des RPS19-Proteins hat das Potenzial, die beeinträchtigte erythroide Differenzierung und Proliferation erythroider Vorläuferzellen wiederherzustellen und möglicherweise die Notwendigkeit von Erythrozyten-Transfusionen zu beseitigen. Nach der APR-2020-Infusion wird erwartet, dass transduzierte CD34+ HSPCs im Knochenmark einwachsen, was durch das Vorhandensein von RPS19 und der Vektorkopienzahl (VCN) gemessen wird.

Gesunde erythroide Vorläuferzellen haben eine erhebliche Kapazität, die Produktion von Erythrozyten zu steigern: Bei gesunden Personen kann die Rate der Erythropoese als Reaktion auf eine erhöhte Nachfrage um mehr als das 10-fache gesteigert werden, unter Einbeziehung physiologischer Signale wie Gewebehypoxie und erhöhter Erythropoetinproduktion (Flygare et al. 2011, Peslak et al. 2012). Mit dieser 10-fachen Überkapazität ist es möglich, dass nur 10 % der gesunden Menge an genkorrigierten erythroiden Vorläuferzellen ausreichen, um eine gesunde Erythropoese aufrechtzuerhalten.

Immunologisch passende DBA-Mausmodelle können durch gesunde Stammzelltransplantation ohne Konditionierung geheilt werden: Eine erfolgreiche Krankheitskorrektur in RPL11- und RPS19-defizienten Mausmodellen unter Verwendung nicht-genotoxischer, antikörperbasierter Konditionierung vor HSCT wurde nachgewiesen (Dahl et al. 2021, Swartzrock et al. 2024). Diese Studien zeigten, dass selbst bei minimalem Spenderengraftment die unkonditionierte Transplantation die Hämoglobinspiegel bei DBA-Mäusen effektiv normalisierte.

Darüber hinaus zeigt der molekulare Wirksamkeitsbericht von Freiman et al. 2025 die Induktion pro-apoptotischer Genexpressionsprogramme in multipotenten Vorläuferzellen von Patienten mit DBA, die nach Gentherapie signifikant herunterreguliert werden. Dies deutet darauf hin, dass APR-2020-abgeleitete multipotente Vorläuferzellen, die RPS19 exprimieren, einen gesunden Fitnessvorteil gegenüber den unkorrigierten Vorläuferzellen haben werden, was eine selektive Expansion auch ohne myeloablative Konditionierung ermöglicht. Zusätzlich dokumentierten Venugopal et al. 2017 einen Fall von selbstrevertierenden Mutationen bei einem Patienten mit DBA, die den Blutphänotyp teilweise korrigierten. Die Expansion unabhängig auftretender Reversionsereignisse deutet auf einen selektiven Vorteil gegenüber der defekten Zellpopulation hin, der wahrscheinlich zur Korrektur des phänotypischen Defekts beiträgt. Dieser klinische Fall liefert eine reale Validierung, dass Reversion in nur einem Bruchteil der HSCs eine signifikante klinische Verbesserung erreichen kann, was einen nicht-myeloablativen Ansatz für die APR-2020-Gentherapie unterstützt.

Insgesamt bieten diese Erkenntnisse eine starke wissenschaftliche Begründung, zunächst eine APR-2020-Gentherapie ohne genotoxische Konditionierung zu versuchen. Die konvergierenden Beweise zeigen, dass selbst begrenztes Engraftment genkorrigierter Zellen bei DBA aufgrund des selektiven Vorteils korrigierter Zellen, der Verstärkungskapazität erythroider Vorläuferzellen und der Wirksamkeit selbst geringer RPS19-Expression bei der Rettung der Zellfunktion klinischen Nutzen bieten kann; dieser Ansatz priorisiert die Patientensicherheit, indem er die schwerwiegenden Risiken vermeidet, die mit myeloablativer Konditionierung verbunden sind, einschließlich Organtoxizität, Unfruchtbarkeit und sekundären Malignomen, während er dennoch Potenzial für therapeutischen Nutzen bietet.

Bei RPS19-assoziierter DBA führt Haploinsuffizienz infolge monoallelischen Funktionsverlusts zu defekter Ribosomenbiogenese und erythroidem Versagen. Daher impliziert das Auftreten zirkulierender Retikulozyten nach genbasierter Intervention erfolgreiche in vivo Transgenexpression und funktionelle Rettung erythroider Vorläuferzellen.

Retikulozytenbasierte Ansprechkriterien dienen als direktes Maß für wiederhergestellte endogene Erythropoese und fungieren als früher biologischer Marker, der vorausgeht und nachfolgende Hämoglobinanstiege vorhersagt (Wlodarski et al. 2024). Da DBA durch einen primären Defekt in der Proliferation und Differenzierung erythroider Vorläuferzellen gekennzeichnet ist, tritt die beeinträchtigte Erythrozytenproduktion stromaufwärts der Retikulozytenbildung auf. Dementsprechend wird erwartet, dass die Baseline-Retikulozytenzahlen bei infrage kommenden Probanden stark reduziert oder nahezu abwesend sind. Aus diesen Gründen betrachtet der Sponsor das Auftreten von Retikulozyten als einen kritischen frühen Indikator für therapeutische Aktivität nach Behandlung mit APR-2020, der die mechanistische Korrektur der Erythropoese und ein führendes Signal für nachfolgende Hämoglobin-Erholung darstellt.

Klinische Bedeutung: Diese Studie repräsentiert einen potenziell transformativen Ansatz für transfusionsabhängige, steroidresistente RPS19-defiziente DBA-Patienten, die derzeit lebenslange Transfusionsabhängigkeit mit assozierter Eisenüberladung oder Hochrisiko-allogene HSCT als ihre einzigen Alternativen gegenüberstehen. Die nicht-genotoxische Konditionierungsstrategie, gepaart mit einer autologen Gentherapie, könnte, wenn erfolgreich, ein neues Paradigma für Gentherapie bei vererbten Knochenmarkversagenssyndromen etablieren, bei denen korrigierte Zellen intrinsischen selektiven Vorteil besitzen.