Una sperimentazione clinica di AdNRGM Plus CB1954 nel cancro alla prostata (AdUP)

Contesto e motivazione:

Il carcinoma della prostata localmente recidivato rappresenta un bersaglio attraente per la terapia genica perché il tumore rimane localizzato alla prostata o al tessuto circostante per una lunga fase della malattia. Anche la consegna di vettori di terapia genica alla prostata è semplice utilizzando l'iniezione transrettale guidata da ultrasuoni o i metodi di adattamento sviluppati per la brachiterapia, per fornire iniezioni transperineali multiple guidate da modello per ottenere la copertura della saturazione della prostata. Diverse strategie di terapia genica e immunoterapia genica sono state testate in pazienti con carcinoma prostatico localmente recidivato o metastatico, tra cui la terapia enzimatica diretta dal virus (VDEPT), gli adenovirus a replicazione condizionale (CRAd) e la stimolazione immunitaria basata su GMCSF. Questi trattamenti sono stati ben tollerati e hanno mostrato qualche evidenza di attività antitumorale.

Il sistema nitroreduttasi/CB1954 VDEPT:

Il sistema nitroreduttasi/CB1954 utilizza E. coli nitroreduttasi (NTR) come enzima attivante il profarmaco e CB1954 come profarmaco da attivare. Per sfruttare questo sistema è stato precedentemente generato un adenovirus umano difettoso di replicazione (Ad5) deleto E1-E3 denominato CTL102 che contiene il gene NTR sotto il controllo del promotore del citomegalovirus (CMV). CTL102 è stato in grado di infettare le cellule tumorali e di indurre l'espressione di NTR in vitro, inoltre le cellule che esprimono NTR sono sensibilizzate a CB1954. Esperimenti condotti su modelli animali hanno dimostrato che l'espressione di NTR potrebbe essere rilevata in xenotrapianti di cancro alla prostata iniettati con CTL102 e che la crescita degli xenotrapianti è stata inibita dall'iniezione intratumorale di CTL102 seguita 2 giorni dopo dalla somministrazione intraperitoneale di CB1954.

Conversione del profarmaco CB1954 e sviluppo clinico:

CB1954 [5-(aziridin-1-yl)-2,4-dinitrobenzamide] è un debole agente alchilante che viene ridotto dall'enzima nitroreduttasi di ratto DT diaphorase a un potente agente alchilante bifunzionale (5-(aziridin-1-yl) -4-idrossilamino-2-nitrobenzamide) che reticola il DNA ed è in grado di uccidere sia le cellule in divisione che quelle non in divisione. Le forme umane e murine di DT diaphorase sono carenti in questa reazione. È stato scoperto che un enzima nitroreduttasi codificato dal gene nfsB di E. coli esegue la stessa riduzione da 60 a 100 volte più velocemente della diaforasi DT di ratto, e questo è l'enzima (NTR) codificato in CTL102 e AdNRGM.

Uno studio di farmacocinetica di fase I di CB1954 ha definito la dose massima tollerata (MTD), le tossicità dose-limitanti e il profilo concentrazione plasmatica nel tempo. Dieci coorti di tre pazienti ciascuna sono state trattate con CB1954 a livelli di dose da 3 mg/m2 a 37,5 mg/m^2. Non è stata osservata soppressione midollare, nefrotossicità o alopecia. Le tossicità dose-limitanti (una diarrea di grado 4 e due tossicità epatica di grado 2) sono state osservate a 37,5 mg/m^2; altre tossicità includevano nausea, vomito, anoressia e affaticamento. Gli effetti collaterali registrati a 24 mg/m^2 sono stati nausea e affaticamento di grado 3, pertanto questa dose è stata raccomandata come dose standard per i futuri studi clinici. Un annebbiamento del cristallino dell'occhio, noto anche come cataratta, si è verificato in alcuni animali trattati con il farmaco CB1954. Gli investigatori ritengono che questo cambiamento sia altamente improbabile che si verifichi negli esseri umani e nessuno dei pazienti che sono stati trattati con questo farmaco in precedenti studi clinici ha sofferto di questa complicazione.

Studio sul cancro alla prostata:

Uno studio clinico di fase I/II di CTL102/CB1954 è stato completato in uomini con cancro alla prostata. Nella prima fase dello studio, 20 pazienti in attesa di prostatectomia radicale hanno ricevuto solo CTL102, tramite iniezione intraprostatica, prima dell'intervento chirurgico. Gli obiettivi di questa parte dello studio erano la sicurezza, la tollerabilità e il livello di espressione di NTR. L'immunoistochimica ha dimostrato la colorazione NTR dell'epitelio ghiandolare del tumore e del normale tessuto prostatico a tutti i livelli di dose utilizzati (da 1x10^10 a 1x10^12 particelle virali). L'espressione di NTR è stata trovata nel 30-50% dei vetrini dei campioni di prostata e sembrava aumentare quando si utilizzavano dosi di vettore più elevate o iniezioni multiple, tuttavia non vi era alcuna relazione statisticamente significativa tra la dose di virus e l'estensione dell'espressione di NTR. La terapia genica è stata ben tollerata, anche se un paziente che ha ricevuto 5x10^10 vp ha avuto un DLT (aumento transitorio della bilirubina). La coorte è stata quindi ampliata ma non è stata osservata alcuna altra DLT ed è stato possibile riprendere l'escalation della dose. (La DLT è stata successivamente attribuita a un infarto miocardico postoperatorio.) Altri eventi avversi sono stati linfopenia transitoria di grado 3 (3 pazienti) e aumento degli enzimi epatici di grado 2 (4 pazienti). Non ci sono stati eventi avversi gravi correlati al trattamento.

I nostri dati mostrano che l'iniezione intraprostatica di CTL102 seguita da CB1954 per via endovenosa è sicura e ben tollerata11. CTL102 è stato in grado di indurre l'espressione di NTR e il trattamento CTL102/CB1954 ha fornito indicazioni precoci di attività. Tuttavia, l'efficacia antitumorale complessiva di questo approccio è stata subottimale, con solo due pazienti che hanno mostrato una riduzione del PSA >50% e cellule tumorali vitali ancora presenti nelle biopsie post-trattamento. È probabile che la frazione relativamente piccola di cellule tumorali che esprimono NTR e la loro distribuzione localizzata sia responsabile della limitata attività antitumorale di CTL102/CB1954. Al fine di aumentare l'efficacia, l'attuale sperimentazione clinica ha incorporato due miglioramenti significativi:

1. Per ottenere una migliore distribuzione del vettore in tutta la prostata, il vettore verrà somministrato utilizzando un adattamento della tecnica della brachiterapia prostatica, tramite iniezioni transperineali guidate da stampi multipli.
2. Per aumentare l'efficacia VDEPT con stimolazione immunitaria basata su GMCSF, utilizzando un adenovirus difettoso di replicazione E1, E3-deleted (AdNRGM) che esprime sia NTR che GMCSF umano sarà combinato.

I livelli di dose proposti per AdNRGM sono 10^10, 3x10^10, 10^11, 3x10^11, 10^12 vp mentre il profarmaco CB1954 sarà somministrato a una dose standard di 24 mg/m^2. Gli esperimenti in vitro ci consentono di stimare che 1 x 10 ^ 10 vp di AdNRGM può provocare la produzione di 5 - 25 µg GMCSF/24 h. Gli studi clinici di GMCSF hanno utilizzato dosi singole di 500 µg o dosi ripetute fino a 250 µg/m^2. Gli investigatori ritengono che una dose iniziale di 1 x 10^10 vp fornisca quindi un margine di sicurezza sufficiente per la produzione di GMCSF. La dose fissa o 24 mg/m^2 CB1954 è la dose raccomandata a seguito di una prova iniziale di aumento della dose del solo CB1954.