Trattamento del sovraccarico di ferro con deferasirox (Exjade) nell'emocromatosi ereditaria e nella sindrome mielodisplastica (DefeHEMY)

Le due cause più importanti della malattia da sovraccarico di ferro negli esseri umani sono l'emocromatosi ereditaria (HC) da carico di ferro e la siderosi trasfusionale nei pazienti con malattie ematologiche croniche come la sindrome mielodisplastica (MDS), la talassemia e la leucemia.

Emocromatosi. Nell'HC la regolazione molecolare dell'assorbimento del ferro attraverso la mucosa intestinale è disturbata, portando all'iperassorbimento e all'accumulo di ferro nei tessuti parenchimali come il fegato, il pancreas, gli organi endocrini e il cuore. L'epcidina, un piccolo ormone peptidico sintetizzato nel fegato, apparentemente funziona come regolatore principale dell'omeostasi sistemica del ferro grazie alla sua capacità di controllare l'efflusso di ferro dagli enterociti e dai macrofagi nel plasma sanguigno. Ciò avviene diminuendo la capacità di trasferimento del ferro attraverso la proteina basolaterale, transmembrana, ferroportina. L'espressione di epcidina è attentamente regolata dallo stato del ferro degli epatociti attraverso una via di trasduzione del segnale multimolecolare che agisce come un meccanismo di feedback positivo con una maggiore sintesi di epcidina nel sovraccarico di ferro (e nell'infiammazione). La mutazione di una delle molecole segnale porta a una sintesi inadeguata di epcidina. Le più comuni sono le classiche mutazioni puntiformi C282Y e H63D della proteina dell'emocromatosi HFE, che disturba la sua interazione con il recettore 1 della transferrina, il primo passo nella cascata del segnale dell'epcidina. L'omozigosi per C282Y è il più forte fattore di rischio per un grave sovraccarico di ferro e malattia che si sviluppa dopo un periodo asintomatico di lunga durata. In Norvegia la prevalenza dell'omozigosi C283Y è di circa 0,75 in entrambi i sessi. Il fenotipo preclinico e biochimico di HC è rivelato da esami del sangue con elevata saturazione della transferrina come marker di iperassorbimento del ferro e aumento della concentrazione di ferritina come marker surrogato di un crescente sovraccarico di ferro. In alternativa alla biopsia epatica, la risonanza magnetica (MRI) sembra essere un potente metodo non invasivo per valutare direttamente il contenuto di ferro del fegato e del cuore.

Sindrome mielodisplastica e siderosi trasfusionale. Il sovraccarico di ferro trasfusionale è il risultato di più trasfusioni di sangue fornite per un lungo periodo di tempo, ciascuna delle quali aggiunge circa 220 a 250 mg di ferro in più al corpo. Poiché il carico di ferro avviene per via parenterale con i macrofagi come cellule bersaglio primarie, i normali meccanismi omeostatici non rispondono adeguatamente e il livello di epcidina plasmatica può essere normale o addirittura aumentato. Anche se l'eccesso di ferro è meglio tollerato nei macrofagi che nelle cellule parenchimali, un sovraccarico di ferro pericoloso per la vita si sviluppa molto più velocemente con la siderosi trasfusionale rispetto all'HC associato a HFE. La sindrome mielodisplastica (MDS) è un gruppo eterogeneo di malattie delle cellule staminali con emopoiesi inefficiente e aumentato rischio di sviluppare la leucemia mieloide acuta. Il MDS International Prognostic Scoring System (IPSS), che si basa sul numero di citopenie, caratteristiche citogenetiche e numero di blasti nel midollo osseo, consente la separazione di quattro gruppi di rischio con i seguenti anni di sopravvivenza media: pazienti a basso rischio, 5,7 anni; intermedio-1, 3,5 anni; intermedio-2, 1,2 anni; e ad alto rischio 0,4 anni. Molti pazienti diventano dipendenti dalle trasfusioni e subiscono un grave sovraccarico di ferro trasfusionale. La chelazione del ferro è raccomandata per i pazienti a basso rischio e intermedio-1 con probabile necessità di terapia trasfusionale per tutta la vita.

Conseguenze del sovraccarico di ferro. Se non interrotto, il carico continuo di ferro a un certo punto comincerà a danneggiare gradualmente organi vitali come fegato, cuore e organi endocrini, portando a gravi malattie e a una vita ridotta. A livello molecolare quantità persistentemente aumentate di complessi del ferro reattivi a basso peso molecolare o la presenza sporadica di ferro libero nel sangue e nei tessuti, sono probabilmente il meccanismo patogenetico fondamentale del sovraccarico di ferro. Queste sostanze sono altamente tossiche per la loro forte capacità di catalizzare la formazione di radicali liberi come le Specie Reattive dell'Ossigeno (ROS). L'attività dei radicali liberi con danno delle molecole native (es. DNA) e delle strutture cellulari è considerato il primo passo nella lesione di organi e tessuti. Nel sangue, il ferro reattivo esiste come ferro non legato alla transferrina (NTBI), principalmente sotto forma di complessi ferro-citrato di piccolo peso molecolare. L'NTBI viene assorbito rapidamente dal fegato e da altri organi dove si aggiunge al pool di ferro labile reattivo intracellulare (LIP). È stato riscontrato che la presenza di NTBI e LIP è correlata al danno epatico e cardiaco nella siderosi trasfusionale e nell'HC. Inoltre, l'omeostasi di altri metalli traccia può essere anormale nel sovraccarico di ferro. Poco si sa su questo problema, che merita uno studio più approfondito.

Trattamento. In HC, la terapia preferita per la rimozione del ferro è la salasso, mentre il sovraccarico di ferro trasfusionale è trattato con chelanti del ferro.

Obiettivi clinici dello studio. L'obiettivo principale è determinare l'efficacia del deferasirox per rimuovere il ferro dal fegato, dal cuore e dal midollo osseo nei pazienti affetti da HC e MDS con sovraccarico di ferro.

Obiettivi esplorativi. Determinare la correlazione tra i nuovi biomarcatori epcidina e NTBI e la saturazione di ferritina e transferrina nel siero; e concentrazione di ferro nel fegato (LIC), concentrazione di ferro nel cuore (HIC) e ferro nel midollo osseo.

Valutare l'effetto del sovraccarico di ferro e della deplezione di ferro con deferasirox o venesection, sulla concentrazione di tracce di metalli nel siero e nelle urine nei pazienti con HC e MDS.

Studiare l'influenza del sovraccarico di ferro e della deplezione di ferro con deferasirox o venesection, sulla trasduzione del segnale intracellulare nelle cellule del sangue isolate da pazienti affetti da HC e MDS.

Studiare l'influenza del sovraccarico di ferro e della deplezione di ferro con deferasirox o venesection sul danno ossidativo del DNA (esaminato nelle urine) e lo stato antiossidante nei globuli rossi isolati da pazienti affetti da HC e MDS.

Stabilire valori di riferimento per i test sperimentali su siero e urine in soggetti sani di controllo.

Razionale dello studio. La motivazione principale dello studio è correlata alla necessità di valutare il potenziale utilizzo di deferasirox per il trattamento di pazienti affetti da HC e MDS con sovraccarico di ferro. Tuttavia, sono inclusi diversi "obiettivi di apprendimento": l'impatto del sovraccarico di ferro e del trattamento di deplezione di ferro su NTBI, epcidina, marcatori di stress ossidativo, tracce di metalli e molecole di trasduzione del segnale intracellulare.

Sebbene il salasso sia un mezzo sicuro ed efficace per ridurre il ferro nei pazienti con HC, può sopprimere l'epcidina e quindi aumentare l'assorbimento del ferro, in particolare alla fine di un lungo periodo di trattamento. Inoltre, alcuni pazienti affetti da HC non solo avvertono l'impatto ingombrante di frequenti flebotomie nella vita quotidiana, ma sperimentano anche fastidiosi effetti collaterali.

La percezione soggettiva degli effetti collaterali della venesection è stata recentemente comunicata in uno studio di indagine tra 210 pazienti affetti da HC negli Stati Uniti e in alcuni paesi europei. Di questi, il 52% dei pazienti sottoposti a salassi settimanali e il 37% dei pazienti in fase di mantenimento ha riportato effetti collaterali "sempre" o "la maggior parte delle volte", e il 16% rifiuterebbe "sicuramente" o "probabilmente" il salasso se fosse offerto un trattamento alternativo. Pertanto, è giustificata l'indagine sull'effetto del chelante come potenziale terapia alternativa nell'insufficienza cardiaca. La terapia chelante può non solo rimuovere il ferro in eccesso dal corpo, ma può anche contrastare la formazione di radicali liberi reattivi.

Nei pazienti affetti da sindrome mielodisplastica la dipendenza dalle trasfusioni peggiora la sopravvivenza a causa dello sviluppo di un dannoso sovraccarico di ferro. Con ogni aumento di 500 ng/mL della ferritina s al di sopra della soglia, il rischio di morte aumenta del 30%.

Tradizionalmente, la terapia di deplezione del ferro è stata monitorata dalla s-ferritina, che diminuisce man mano che il ferro viene progressivamente eliminato. Tuttavia, la s-ferritina è un parametro non specifico che è sensibile alle reazioni di fase acuta associate a infiammazioni, malattie croniche e lesioni tissutali. Inoltre, la s-ferritina non offre informazioni sull'onere della produzione di radicali liberi stimolata dal ferro reattivo. Per questo motivo, uno degli obiettivi di questo studio sarà indagare se nuovi marcatori ematici come NTBI ed epcidina, insieme alla valutazione MRI di LIC e HIC, miglioreranno la diagnosi di sovraccarico di ferro e identificheranno più accuratamente quei pazienti che sono ad aumentato rischio di danni indotti dal ferro e quindi trarranno beneficio dalla terapia di deplezione del ferro.

Il sovraccarico di ferro può indebolire la difesa antiossidante cellulare e provocare danni ossidativi al DNA come primo passo nella carcinogenesi. Verrà eseguito l'esame dell'influenza del sovraccarico di ferro e della deplezione di ferro con deferasirox o salasso sul danno ossidativo del DNA e sullo stato antiossidante nei globuli rossi.

Una maggiore conoscenza di come la trasduzione del segnale intracellulare è influenzata dal ferro cellulare e l'uso di deferasirox possono fornire nuove informazioni sulla patogenesi molecolare del sovraccarico di ferro. Questo sarà esaminato in analisi di citometria a flusso di singole cellule leucocitarie dei seguenti parametri di segnale intracellulare: sensore di stress p53, mTOR e NFkB.

Infine, si sa poco su come il sovraccarico di ferro interagisce con il metabolismo di altri metalli in traccia. La concentrazione di un ampio spettro di metalli traccia nel siero (S) e nelle urine (U) sarà monitorata durante tutto il periodo di studio mediante spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS) (28): boro (S,U), bario ( S,U), berillio (S,U), cadmio (S,U), cobalto (S,U), cesio (S,U), rame (S,U), mercurio (U), litio (U), manganese (S), molibdeno (S), nichel (S,U), piombo (S,U), antimonio (S,U), selenio (S,U), stagno (S,U), stronzio (S,U) ), tallio (S,U), tungsteno (S), ittrio (S,U), zinco (S,U).

La tollerabilità del deferasirox sarà inoltre valutata durante lo studio, sia come unico trattamento nei pazienti affetti da SMD sia rispetto alla salasso nei pazienti con HC.

I volontari sani vengono utilizzati esclusivamente come controlli per determinare la normale concentrazione ematica dei biomarcatori e dei test che verranno eseguiti nei pazienti. I controlli non saranno trattati.

Precedenti studi clinici su HC e MDS. Il deferasirox è stato studiato in una varietà di malattie con sovraccarico di ferro trasfusionale, in particolare nella talassemia. Ha un profilo favorevole per quanto riguarda l'efficacia, la sicurezza e la tollerabilità. Tuttavia, gli studi clinici controllati con deferasirox in HC e MDS sono limitati.

Lo studio di Phatak et al (2010) è stato il primo studio clinico a dimostrare la sicurezza e l'efficacia del deferasirox nei pazienti con emocromatosi C282Y-homzygot. Hanno dimostrato che i livelli di ferritina sierica erano ridotti in modo simile in due coorti a cui erano stati somministrati rispettivamente 10 mg/kg/die e 15 mg/kg/die di deferasirox. Poiché la dose di 15 mg/kg/die ha causato una maggiore frequenza di eventi avversi (EA), hanno raccomandato una dose iniziale di 10 mg/kg/die come più appropriata nei pazienti con HC. Gli eventi avversi più importanti sono stati associati ad un aumento della creatinina sierica e degli enzimi epatici. Lo studio era limitato dal pretrattamento di alcuni pazienti con flebotomia prima dello studio sul deferasirox; inoltre, molti dei pazienti presentavano solo un lieve sovraccarico di ferro. Per questo motivo, non vediamo argomenti per utilizzare una dose più alta nel nostro studio, e quindi scegliamo una dose iniziale di deferasirox di 10 mg/kg/giorno nei pazienti con HC.

In uno studio recente, 24 pazienti affetti da SMD fortemente trasfusi sono stati arruolati per ricevere 52 settimane di terapia con deferasirox. Deferasirox è stato ben tollerato e ha ridotto efficacemente LIC, ferro plasmatico labile e s-ferritina nei pazienti che hanno completato da 24 a 52 settimane di terapia, nonostante la continua ricezione di trasfusioni di globuli rossi. Oltre a ridurre la tossicità a lungo termine del sovraccarico di ferro, la terapia chelante ha mostrato effetti benefici sull'ematopoiesi in una piccola percentuale di pazienti affetti da SMD. Uno studio in corso che confronta il deferasirox con il placebo è stato trovato nella ricerca Cochrane effettuata nel giugno 2010.

Farmacocinetica del deferasirox. Deferasirox (Exjade®) è un chelante del ferro bivalente che viene assunto per via orale sotto forma di compresse, una volta al giorno. Viene prontamente assorbito e raggiunge il picco di concentrazione nel sangue dopo 1 o 2 ore. L'emivita è di 12-17 ore e i livelli efficaci di chelante attivo vengono mantenuti nel sangue per più di 24 ore. Il farmaco viene eliminato attraverso il sistema epatobiliare. La dose varia da 10 mg/kg/giorno nei pazienti con lieve sovraccarico di ferro a 30 mg/kg/giorno nei pazienti con tossicità da ferro conclamata.

Eventi avversi (EA) di deferasirox. Gli eventi clinici avversi più frequenti sono disturbi gastrointestinali ed eruzioni cutanee. Gli effetti collaterali di laboratorio più frequenti sono un lieve aumento della creatinina sierica e delle transaminasi epatiche. Gli eventi avversi sono stati per la maggior parte riportati in pazienti con sovraccarico di ferro trasfusionale. Nei pazienti con HC i dati sono più scarsi a causa dei pochissimi studi che sono stati eseguiti in questo gruppo. Altri eventi avversi comuni includono cefalea, costipazione, distensione addominale, dispepsia, prurito e proteinuria. Eventi avversi meno comuni includono ansia, disturbi del sonno, vertigini, cataratta precoce, maculopatia, perdita dell'udito, dolore faringolaringeo, emorragia gastrointestinale, ulcera gastrica, ulcera duodenale, gastrite, esofagite, epatite, colelitiasi, disturbo della pigmentazione, tubulopatia renale, glicosuria, piressia, edema , e stanchezza.

Le reazioni avverse riportate durante l'esperienza post-marketing includono pancitopenia, reazione di ipersensibilità, insufficienza epatica, vasculite leucocitoclastica, orticaria, eritema multiforme, alopecia, insufficienza renale acuta e nefrite tubulointerstiziale, calcoli biliari e disturbi biliari correlati, innalzamento delle transaminasi epatiche e insufficienza epatica. Tali eventi avversi saranno registrati nel Case Report Form (CRF) del soggetto.

Progettazione dello studio.

Lo studio comprende 4 bracci, che recluteranno in parallelo:

Braccio 1: (aperto, randomizzato, comparativo) sarà composto da 10 pazienti con HC confermata, che saranno randomizzati a ricevere un trattamento standard con salasso (prelievo di 450 ml di sangue ogni 8-10 giorni).

Braccio 2: (aperto, randomizzato, comparativo) sarà composto da 10 pazienti con HC confermata, che saranno randomizzati a ricevere un trattamento sperimentale con deferasirox (10 mg/kg somministrato per via orale una volta al giorno) per un periodo di 12 mesi;

Braccio 3: (aperto, non comparativo) sarà composto da 20 pazienti con MDS confermata, i quali riceveranno un trattamento sperimentale con deferasirox (inizialmente 10 mg/kg somministrati per via orale una volta al giorno, possono essere aumentati fino a un massimo di 40 mg/kg) per un periodo di 12 mesi;

Braccio 4: sarà composto da 10 volontari sani che saranno sottoposti alle stesse valutazioni di screening (vale a dire rispetto ai criteri di esclusione pertinenti) e fungeranno da controlli normali non trattati per il confronto degli esami del sangue sperimentali.

Lo studio sarà non in cieco. I soggetti e gli investigatori saranno a conoscenza del loro soggetto e del braccio di trattamento.

I soggetti saranno sottoposti a valutazioni allo screening (entro 1-14 giorni prima del basale) e per i pazienti al basale Giorno 0 e a 2,4,6,8 settimane, e successivamente mensilmente fino a 12 mesi e al follow-up 4-6 settimane dopo il completamento del trattamento. I controlli sani saranno esaminati allo screening, 2,6 e 12 mesi. Le valutazioni specifiche dello studio includeranno esami fisici/segni vitali, prelievo di sangue, urina e solo per i pazienti: midollo osseo e risonanza magnetica per valutare l'effetto del sovraccarico di ferro e del trattamento di riduzione del ferro su quanto segue:

• Test convenzionali per indicare il sovraccarico di ferro: saturazione di ferritina e transferrina nel siero; LIC e HIC, contenuto di ferro nel midollo osseo al microscopio.
• Concentrazione di epcidina nel siero;
• concentrazione di NTBI nel siero;
• Parametri di trasduzione del segnale intracellulare: Analisi del sensore di stress p53, NFkB e mTOR in leucociti da sangue periferico;
• Concentrazioni di metalli in tracce nel siero e nelle urine;
• Capacità antiossidante nell'emolisato di sangue: Cu,Zn-SOD;
• Danni da radicali liberi a DNA e RNA: concentrazione di 8-oxodG nelle urine;
• Per i pazienti affetti da SMD: numero di trasfusioni;
• Per i pazienti con HC e MDS: numero di ricoveri e sopravvivenza globale;
• Sicurezza e tollerabilità.

Per pazienti e controlli, verranno prelevati campioni di sangue periferico prima della somministrazione e 24 ore dopo la somministrazione, per la valutazione del sensore di stress p53, NFkB e mTOR.

Valutazioni provvisorie. Verranno eseguiti esami del sangue e delle urine di routine per i pazienti a 2, 4, 6, 8 settimane, e successivamente mensilmente fino a 12 mesi e al follow-up 4-6 settimane dopo la fine del trattamento per monitorare la malattia, per motivi di sicurezza e per ottenere dati per confrontare i biomarcatori tradizionali con i nuovi biomarcatori sperimentali epcidina e NTBI.

I volontari saranno sottoposti a tutte le valutazioni di sicurezza oltre a esami del sangue e delle urine. Non verranno sottoposti a risonanza magnetica, esami del midollo osseo, registrazioni di trasfusioni o trattamento attivo con deferasirox o salasso.

I pazienti con HC o MDS saranno sottoposti a una valutazione di follow-up da 4 a 6 settimane dopo l'ultima dose. Durante questa visita, verranno ripetute tutte le valutazioni di sicurezza e gli esami del sangue e delle urine, incluso un test di gravidanza, ma non verranno eseguiti la risonanza magnetica e l'esame del midollo osseo. I controlli volontari non parteciperanno a questa visita.

Questo è uno studio esplorativo senza calcolo della dimensione del campione e nessun requisito minimo di iscrizione. Si prevede che verrà arruolato un massimo di 40 pazienti al fine di ottenere almeno 30 pazienti che soddisfino i criteri dello studio; Saranno inoltre iscritti 10 volontari.