Ataksia-telangiektasia: Mitokondrioiden toimintahäiriön hoito uudella anapleroosin muodolla (A-TC7)

Ataksia Telangiektasia (A-T) on harvinainen, geneettinen, etenevä, elämää rajoittava, hermostoa rappeuttava tila, joka vaikuttaa useisiin kehon järjestelmiin, mikä johtaa ataksiaan, immuunivajaukseen, hengityselinten komplikaatioihin ja alttiuteen syöpään. Tällä hetkellä A-T:hen ei ole parannuskeinoa. Vuosien mittaan useat pienet kliiniset tutkimukset, joissa on käytetty steroideja, antioksidantteja ja anti-inflammatorisia aineita, ovat olleet vähäisiä. Taudin luonnollinen historia on säälimätön ja johtaa varhaiseen kuolemaan. A-T aiheuttaa merkittävän sairaustaakan yksilöille, heidän sukulaisilleen ja terveydenhuollon resursseille. Koska palliatiivinen hoito on perheille ainoa nykyinen vaihtoehto, A-T:n hoitokoe täyttää tyydyttämättömän tarpeen. Tutkijoiden alustavat tiedot tarjoavat vakuuttavia todisteita palautuvasta mitokondrioiden toimintahäiriöstä ja estettävissä olevasta solukuolemasta A-T-potilassoluissa sekä triheptanoiinin ensisijaisen metaboliitin heptanoaatin (C7) hyödyllisistä vaikutuksista. C7 korjaa endoplasmisen retikulumin (ER)-mitokondrion signaloinnin puutteen A-T-soluissa ja sillä on suuri sovelluspotentiaali osallistujien hoidossa. C7:ää on käytetty tehokkaasti ja turvallisesti viimeisten 15 vuoden aikana synnynnäisten aineenvaihduntavirheiden (IEM), kuten pitkäketjuisten rasvahappovaurioiden (LC-FAOD) hoitoon.

A-T johtuu geneettisestä viasta, joka johtaa vialliseen seriini/treoniiniproteiinikinaasiin, joka tunnetaan nimellä ATM. Normaalisti ATM:llä on keskeinen rooli genomin suojaamisessa vaurioilta. On yhä selvempää, että ATM suojaa soluja oksidatiiviselta stressiltä. Tämä proteiini on läsnä myös ytimen ulkopuolella, missä se aktivoituu oksidatiivisen stressin vaikutuksesta DNA-vauriosta erillisen mekanismin kautta, mikä selittää, miksi antioksidanteilla on suojaava rooli A-T-soluissa viljelmässä ja eläinmalleissa. Näiden ja muiden tutkimusten perusteella on ilmeistä, että mitokondrioiden poikkeavuudet ovat ominaisia ​​ATM:lle, ja on ehdotettu, että A-T:tä tulisi pitää ainakin osittain mitokondrioiden sairautena. Tutkijat ovat lisänneet ainetta tähän väitteeseen osoittamalla, että ATM-puutteiset (B3) solut ovat verrokkeihin (HBEC) verrattuna erinomaisen herkkiä glukoosin puutteen aiheuttamalle glykolyysin estämiselle. Tutkijat ovat myös osoittaneet tämän lisääntyneen herkkyyden ravinteiden puutteelle potilaiden primaarisissa epiteelisoluissa ja immortalisoiduissa potilassoluissa. Yhdessä nämä tiedot viittaavat A-T-mitokondrioiden vähentyneeseen kykyyn tukea energia-aineenvaihduntaa ja tarjota lisätodisteita mitokondriovauriosta A-T-soluissa. Tutkijat ovat äskettäin osoittaneet, että tämä yliherkkyys glukoosin puutteelle voidaan selittää uudella mekanismilla, joka sisältää viallisen signaloinnin ER:n ja mitokondrion välillä. Tutkijat osoittivat, että tämä johtui VDAC1-GRP75-IP3R1-kalsiumkanavan virheellisestä kokoonpanosta ja ER-mitokondrioiden kosketuspisteistä, jotka määritettiin transmissioelektronimikroskoopilla. Tämä puolestaan ​​johti vähentyneeseen kalsiumin vapautumiseen ER:stä ja vähentyneeseen siirtymiseen mitokondrioihin tarjoten lisätodisteita mitokondrioiden toimintahäiriöistä A-T-soluissa.

Tutkijat valitsivat triheptanoiinin, erittäin puhdistetun, synteettisen keskipitkän paritonketjuisen triglyseridin, joka kataboloituu heptanoaatiksi ja voi kulkea mitokondrioiden kalvon läpi ilman karnitiinikantajaa. Sitten keskipitkäketjuiset rasvahappohapetusentsyymit metaboloivat vapaata heptanoaattia, jolloin saadaan sekä asetyyli-CoA:ta että propionyyli-CoA:ta, jotka toimivat anapleroottisina aineina täydentämään TCA-sykliä ja tehostamaan energia-aineenvaihduntaa tarjoamalla NADPH:ta ja tuottamalla ATP:tä. Tutkijat osoittivat, että heptanoaatti korjaa osittain äärimmäisen herkkyyden glykolyysin estämiselle sekä ATM-puutteellisessa solulinjassa että A-T-potilaan primaarisissa epiteelisoluissa. Jännittävästi heptanoaatti korjasi myös kaikki viat ER-mitokondrioiden signaloinnissa, mukaan lukien kalsiumin otto mitokondrioihin. Perustuen mitokondrioiden toimintahäiriön tärkeyteen A-T-fenotyypissä ja tuloksiimme, jotka paljastavat mitokondrioiden toiminnan korjaamisen heptanoaatilla, tutkijat katsovat, että triheptanoiinilla on erinomainen potentiaali korjata monia A-T-fenotyypin näkökohtia, mukaan lukien progressiivinen neurodegeneratiivinen fenotyyppi.

Triheptanoiinia on käytetty yli 15 vuoden ajan LC-FAOD:n hoitoon, ja sen on osoitettu parantavan sydämen toimintaa ja vähentäneen rabdomyolyysijaksoja. Triheptanoiinin ja heptanoaatin tiedetään suojaavan solukuolemaa vastaan ​​kokeellisissa olosuhteissa, joille on pitkälti ominaista oksidatiivinen stressi, kuten aivohalvaus ja motoristen hermosolujen sairaus, aikuisen polyglukosaanikehon sairaus, lapsuuden vaihteleva hemiplegia, glukoosi-1-kuljettajan puutos sekä hiirimallit ja epilepsiaa sairastavat ihmiset . Heptanoaatti suojaa viljeltyjä hermosoluja H2O2:n aiheuttamalta solukuolemalta. Yhdessä nämä tutkimukset osoittavat, että triheptanoiini on hyvin siedetty ja tehokas hoidettaessa erilaisia ​​neurologisia sairauksia, jotka liittyvät hermosolujen energian puutteeseen.

Saumaton vaiheen II - vaiheen III go/no-go -kriteerit Interventio-ohjelman väliaikainen seuranta A-T2020/01-tutkimuksessa tapahtuu kahden välianalyysin ajankohtana (ensin, kun tutkimuskohortti on suorittanut ensimmäisen 2 kuukauden hoidon ja toiseksi 6 kuukauden hoidon jälkeen, kun ryhmä 1 on saanut kaksi kuukautta 35 %:n annoksesta). iDSMB:lle esitetään sokkoraportti, joka sisältää asiaankuuluvat kuvaavat tilastot ryhmistä, standardin ryhmien välisen vertailun ensisijaiselle ja toissijaiselle lopputulokselle ja Bayesin arvion (posteriorisesta) todennäköisyydestä, että kukin kolmesta interventioryhmästä on parempi ensisijaiset tulokset. iDSMB:lle esitettävät tiedot sovitaan iDSMB:n kanssa ennen ensimmäistä iDSMB-kokousta, ja ne päivitetään iDSMB-kokousten yhteydessä. Tiedot esitetään iDSMB:lle sokeasti, mutta iDSMB voi pyytää sokoimattomia tietoja vahvistaakseen tai ratifioidakseen raportoidut välitulokset. iDSMB voi kuitenkin antaa suosituksen nykyisten toimenpiteiden lopettamisesta, jos ne osoittavat huonoja lupauksia tai turhia.

Väliaikaisten iDSMB-raporttien ensisijaiset päätepisteet ovat glukoosin puutteen aiheuttama solukuolema prosentteina soluviljelmässä ja niiden epänormaalin mitokondrioprofiilin kääntäminen/korjaus primaarisissa epiteelisoluissa, mikä johtaa solukuolemaan hoitojakson aikana.

Toissijaiset kliiniset neurologiset arvioinnit auttavat muotoilemaan go/no-go-kriteerit, ja niihin kuuluvat: SARA ja ICARS. SARA on validoitu pikkuaivojen ataksiatyökalu, joka mittaa kävelyä, asentoa, istumista, puhetta, sormenajotestiä, sormennenätestiä, nopeita vuorottelevia liikkeitä ja kantapää-sääritestiä. Siinä on kahdeksan luokkaa, joiden kumulatiiviset pisteet vaihtelevat 0:sta (ei ataksiaa) 40:een (vakavin ataksia); Kävely (0-8 pistettä), asento (0-6 pistettä), istuminen (0-4 pistettä), puhehäiriö (0-6 pistettä), sormi-ajo (0-4 pistettä), nenä-sormitesti (0-4) pisteet), nopea vaihtuva käden liike (0-4 pistettä), kantapää-sääriliuku (0-4 pistettä). ICARS on asteikko, joka on tallennettu 100:sta, jossa on 19 kohtaa ja 4 alaasteikkoa, ja sitä on käytetty A-T:ssä. ICARS:n ala-asteikoksi luokitellut häiriöt ovat: Asento- ja kävelyhäiriöt (7 kohtaa, 0-34 pistettä) Raajojen ataksia (7 kohtaa, 0-52 pistettä), Dysartria (2 kohtaa, 0-8 pistettä) ja Silmämotoriset häiriöt ( 3 kohdetta, 0-6 pistettä). Vähimmäispisteet: 0 Enimmäispisteet: 100.

go/no-go -käynnistimet

go-laukaisimet Saumaton eteneminen vaiheesta II vaiheeseen III käynnistyy seuraavien ennalta asetettujen parametrien mukaisesti;

• Jos ensisijaisessa tutkimustuloksessa havaitaan kliinisesti tai tilastollisesti merkitsevää parannusta yhdistettynä mitattuun, vähintään ½ keskihajonnan parannukseen keskeisillä kliinisillä asteikoilla, joihin sisältyy jompikumpi;
• merkittävä parannus SARA- ja ICARS-asteikkojen yhdistetyissä kokonaispisteissä.
• Ja/tai merkittäviä parannuksia mihin tahansa SARA- ja ICARS-asteikkojen yksityiskohtiin, erityisesti liittyen; Asento- ja kävelyparannukset, puhehäiriöt, hienomotoriset taidot, hienomotoriset häiriöt, kineettiset toiminnot

No-go-laukaisimet Saumaton eteneminen vaiheesta II vaiheeseen III ei tapahdu seuraavilla esiasetetuilla parametreilla;

• Vastoinkäymiset
• Jos ensisijaisessa tutkimustuloksessa ei havaita kliinisesti merkitsevää parannusta
• Jos kliinisesti merkittävä parannus primaarisessa tutkimustuloksessa tapahtuu ilman parannuksia keskeisissä toissijaisissa asteikoissa, erityisesti SARA:ssa ja ICARSissa.